CH687561A5

CH687561A5 - Sanitaeres Einhebel-Mischventil.

Info

Publication number: CH687561A5
Application number: CH02432/94A
Authority: CH
Inventors: Fritz Gaenzle
Original assignee: Hansa Metallwerke Ag
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-12-31
Also published as: CZ216394A3; AU676353B2; ITMI941812A0; IT1274757B; FR2709800A1; ITMI941812A1; DE4330535C1; AU7164994A; US5538041A; CZ289814B6; FR2709800B1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein sanitäres Einhebel-Mischventil mit a) einem Gehäuse;

b) einer ersten, im Gehäuse angeordneten feststehenden Steuerscheibe, welche Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser aufweist;

c) einer zweiten beweglichen Steuerscheibe, welche gegenüber der ersten Steuerscheibe eine kombinierte Linear- und Drehbewegung ausführen kann und eine Ausnehmung aufweist, welche je nach Relativstellung der beiden Steuerscheiben eine Verbindung zwischen den Zulauföffnungen der Steuerscheibe und einer Auslauföffnung herstellen kann;

d) einem Stellschaft, der in Mitnahmeverbindung mit der beweglichen Steuerscheibe steht und bei Drehung um die Achse des Gehäuses die Drehbewegung der beweglichen Steuerscheibe und bei Verschwenken um eine Achse, die zur Achse des Gehäuses senkrecht steht, die Linearbewegung der beweglichen Steuerscheibe hervorruft;

e) einem im Gehäuse drehbar geführten Teil, in welchem der Stellschaft gelagert ist und welches parallele Führungsflächen aufweist, die mit parallelen Führungsflächen der beweglichen Steuerscheibe zusammenwirken;

f) einer elastischen Rasteinrichtung, welche unabhängig von der Drehstellung der beweglichen Steuerscheibe bei Erreichen einer bestimmten Position in der Linearbewegung einer weiteren Verschiebung einen überwindbaren Widerstand entgegensetzt und in einer ersten Führungsfläche eine erste Ausnehmung und in einer mit der ersten Führungsfläche zusammenwirkenden zweiten Führungsfläche eine zweite Ausnehmung umfasst, in welcher ein Federelement angeordnet ist, welches in denjenigen Relativpositionen, in denen es der ersten Ausnehmung der ersten Führungsfläche gegenübersteht, in diese eingreift und in den anderen Relativpositionen unter elastischer Verbiegung gegen die erste Führungsfläche anliegt.

Elastische Rasteinrichtungen dieser Art haben den Sinn, eine Zwischenstellung des Einhebel-Mischventils zwischen der vollständigen Schliess-stellung und der vollständigen Offenstellung zu definieren, bis zu welcher im Normalbetrieb das Ventil geöffnet wird. Die volle Literleistung kann dann gleichwohl nach Überwinden des spürbaren Widerstandes erreicht werden.

Ein sanitäres Einhebel-Mischventil der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 3 822 217 bekannt. Hier ist das Federteil im wesentlichen Z-för-mig und in eine ebenfalls Z-förmigen Nut eingesetzt. Es ragt mit einer abgerundeten Nase über die Führungsfläche hinaus in die hiermit zusammenwirkende Ausnehmung an der beweglichen Steuerscheibe. Durch entsprechende Freiräume zwischen dem Federelement und der dieses aufnehmenden Nut ist gewährleistet, dass das Federelement elastisch ausbiegen kann. Allerdings besteht die Gefahr, dass das Federelement sich während der Benutzung des sanitären Einhebel-

Mischventiles verhältnismässig rasch abnutzt. Gleiches gilt für ein zweites Ausführungsbeispiel des in der DE-PS 3 822 217 dargestellten Federelements, welches grob gesprochen V-förmig unter elastischer Verspreizung so in die entsprechende Ausnehmung eingesetzt ist, dass ein herausgewölbter Bereich unter elastischem Druck an der benachbarten Führungsfläche der beweglichen Steuerscheibe anliegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sanitäres Einhebel-Mischventil der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die elastische Rasteinrichtung leicht montierbar, preiswert und robust gegen Verschleiss ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass g) die zweite Ausnehmung in der zweiten Führungsfläche im Querschnitt annähernd kreisförmig ist und von der zweiten Führungsfläche derart angeschnitten ist, dass sie sich mit einem Schlitz in die zweite Führungsfläche öffnet;

h) das Federelement ein nicht vollständig geschlossener Hohlformkörper ist, der sich innerhalb der zweiten Ausnehmung elastisch aufzuspreizen sucht, derart, dass er ständig durch den Schlitz soweit wie möglich aus der zweiten Führungsfläche herauszuragen sucht, jedoch unter elastischer Kompression vollständig in die zweite Ausnehmung hin-eindrückbar ist.

Bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Rasteinrichtung werden sowohl eine hin- und hergehende Bewegung des Federelementes als auch eine elastische Verformung durch das Zusammenwirken der Querschnittskontur der aufnehmenden Ausnehmung und der Aussenkontur des Federelementes bewirkt: Bei der nach innen gerichteten Bewegung des Federelementes werden die freien Ränder des nicht vollständig geschlossenen Hohlformkörpers näher aneinander herangeführt, wobei eine (weitere) elastische Verformung stattfindet. Eine elastische Entspannung dagegen ist immer mit einer nach aussen gerichteten Bewegung des Federelementes verbunden. Anders als beim Stand der Technik wird also das Federelement beim Zurückdrängen in seine Ausnehmung nicht ausschliesslich elastisch verformt sondern auch insgesamt verschoben. Hierdurch ist die mechanische Beanspruchung des erfindungsgemässen Federelements geringer als beim Stand der Technik. Das Federelement stellt ausserdem verhältnismässig viel Schieissmaterial zur Verfügung, nutzt sich also nur verhältnismässig langsam ab und ist sehr leicht montierbar.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Federelement im Querschnitt die Form eines Kreisringsegmentes auf. Mit anderen Worten: das Federelement ist ein an einer Seite geschlitzter Hohlzylinder.

Zweckmässig ist ferner, wenn die zweite Ausnehmung in dem von der zweiten Führungsfläche abgewandten Bereich eine Rippe aufweist. Diese Rippe dient dann dazu, die Drehstellung des Federelementes in der zweiten Ausnehmung in etwa zu definieren, indem sie zwischen die freien Ränder

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des Hohlformkörpers eingreift. Ein gewisses Spiel zwischen diesen freien Rändern und der Rippe muss jedoch möglich sein, um die Bewegung des Federelementes innerhalb der zugeordneten zweiten Ausnehmung möglich zu machen.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, auch im Blick auf die Bewegungsführung der beweglichen Steuerscheibe, wenn an gegenüberliegenden Seiten der beweglichen Steuerscheibe zwei identische Rasteinrichtungen mit jeweils einer ersten Ausnehmung in einer ersten Führungsfläche, einer zweiten Ausnehmung in einer zweiten, mit der ersten zusammenwirkenden Führungsfläche und einem in der zweiten Ausnehmung angeordneten, als nicht vollständig geschlossenem Hohlformkörper ausgebildeten Federelement vorgesehen sind.

Da in dem drehbar geführten Teil, welches im allgemeinen einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, mehr Platz als in der beweglichen Steuerscheibe zur Verfügung steht, empfiehlt es sich im allgemeinen, dass die zweite, das Federelement aufnehmende Ausnehmung in dem drehbar geführten Teil ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1: einen Horizontalschnitt durch ein sanitäres Einhebel-Mischventil gemäss Linie l-l von Fig. 2;

Fig. 2: einen Axialschnitt durch das sanitäre Einhebel-Mischventil von Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte sanitäre Einhebel-Mischventil umfasst ein Gehäuse 1 mit einem in diesem Falle als gesondertes Teil ausgebildeten Boden 30. In diesem sind zwei Zulauföffnungen (in der Zeichnung nicht erkennbar) sowie eine Auslauföffnung 3 ausgebildet. Über dem Boden 30 des Gehäuses 1 liegt in dessen Innenraum eine erste, unbewegliche Steuerscheibe 4, die ebenfalls Zulauföffnungen (in der Zeichnung nicht erkennbar) und eine Auslauföffnung 6 besitzt. Die Zulauföffnungen der feststehenden Steuerscheibe 4 stehen dabei mit den Zulauföffnungen im Boden 30 des Gehäuses 1 und die Auslauföffnung 6 der feststehenden Steuerscheibe 4 steht mit der Auslauföffnung 3 im Boden 30 des Gehäuses 1 in Verbindung.

Die feststehende Steuerscheibe 4 ist an der nach oben zeigenden Fläche auf hohe Gute poliert. Sie liegt hier an einer nach unten zeigenden, entsprechend bearbeiteten Fläche einer zweiten, beweglichen Steuerscheibe 7 an. Die bewegliche Steuerscheibe 7 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig aufgebaut: Im unteren, der feststehenden Steuerscheibe 4 benachbarten Bereich umfasst sie eine Keramikscheibe 8, welche auch die erwähnte, polierte Fläche aufweist. Auf die Keramikscheibe 8 ist in geeignetem Formschluss ein Kunststoff-Führungsteil 9 so aufgesetzt, dass sich das Kunststoff-Führungsteil 9 und die Keramikscheibe 8 als Einheit, eben als bewegliche Steuerscheibe 7, verstehen lassen.

In der beweglichen Steuerscheibe 7 und zwar teilweise in der Keramikscheibe 8 und teilweise im Kunststoff-Führungsteil 9 ist ein Umlenkkanal 10

ausgebildet. Je nach der Relativstellung der beweglichen Steuerscheibe 7 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe 4 stellt der Umlenkkanal 10 eine Verbindung zwischen den Zulauföffnungen und der Auslauföffnung 6 der feststehenden Steuerscheibe 4 her. Durch Verschieben der beweglichen Steuerscheibe 7 kann so in bekannter Weise sowohl das Mischungsverhältnis als auch die Menge des ausfliessenden Mischwassers eingestellt werden.

Eine O-Ringdichtung 11 zwischen dem Kunststoff-Führungsteil 9 und der Keramikscheibe 8 stell sicher, dass kein Wasser aus dem Umlenkkanal 10 radial nach aussen austreten kann.

Die kombinierte Linear- und Drehbewegung der beweglichen Steuerscheibe 7 wird durch einen Stellschaft 12 bewirkt, auf den bei den Endmontage ein Handgriff aufgesetzt wird. Der Stellschaft 12 ist mittels eines Zapfens 13 an einem drehbar geführten Teil 14 gelagert, welches koaxial zum Gehäuse 1 angeordnet ist und durch eine obere Öffnung aus dem Gehäuse 1 herausragt. Von unten her ist in das drehbar geführte Teil 14 eine Nut mit zwei parallelen Führungsflächen 15 (vergi. Fig. 1) eingeformt. Das Kunststoff-Führungsteil 9 der beweglichen Steuerscheibe 7 weist seinerseits einen zu der Nut komplementären Vorsprung mit zwei parallelen Führungsflächen 16 auf, die mit den parallelen Führungsflächen 15 des drehbar geführten Teiles 14 zusammenwirken. Die Anordnung ist also derart, dass die bewegliche Steuerscheibe 7 entlang den parallelen Führungsflächen 15 des drehbar geführten Teiles 14 radial verschoben oder gemeinsam mit dem drehbar geführten Teil 14 um die Achse des Gehäuses 1 verdreht werden kann.

Am unteren Ende des Stellschaftes 12 ist ein Mitnahmekopf 17 angeformt, der formschlüssig in eine Mitnahmeöffnung 18 an der nach oben zeigenden Fläche des Kunststoff-Führungsteiles 9 eingreift.

Der soweit beschriebene Aufbau des sanitären Einhebel-Mischventils ist bekannt, ebenso seine grundsätzliche Funktion:

Durch Verschwenken des Stellschaftes 12 um den Zapfen 13 verschiebt sich die bewegliche Steuerscheibe 7 entlang der Führungsflächen 15, 16; hierdurch ist es möglich, die Menge des durch die Zulauföffnungen der feststehenden Steuerscheibe 4 zuströmenden Wassers einzustellen, ohne dass das Mischungsverhältnis im Idealfall verändert wird. Wenn umgekehrt der Stellschaft 12 um die senkrechte Achse des Gehäuses 1 verdreht wird, so verdreht sich das drehbar geführte Teil 14 ebenfalls. Über die Führungsflächen 15, 16 wird die bewegliche Steuerscheibe 17 mitgenommen, was in bekannter Weise zu einer Veränderung des Mischungsverhältnisses des über die Auslauföffnung 6 der feststehenden Steuerscheibe 4 auslaufenden Mischwassers führt.

Im Idealfall bleibt dabei die Menge des Mischwassers unverändert.

Um nun einerseits die maximale Literleistung des sanitären Einhebel-Mischventils nicht zu beschränken, andererseits den Benutzer zu einem sparsamen Umgang mit Wasser anzuhalten, ist eine besondere Einrichtung vorgesehen, welche die Ver-

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Schiebung der beweglichen Steuerscheibe 7 bei einem bestimmten Öffnungsgrad deutlich bremst. Diese Einrichtung wird nunmehr näher erläutert.

In das drehbar geführte Teil 14 sind zwei Ausnehmungen 31, 32 eingeformt, deren «Rohform» zylindrisch ist, die also im Querschnitt, wie in Fig. 1 gesehen, annähernd kreisförmig sind. Die Ausnehmungen 31, 32 werden von den Führungsflächen 15 im drehbar geführten Teil 14 derart angeschnitten, dass sich die Ausnehmungen 31, 32 jeweils mit parallel zur Achse des Einhebel-Mischventils verlaufenden Schlitzen 33, 34 in die Führungsflächen 15 öffnen. Durch eine achsparallele Rippe 35 bzw. 36, die in dem von den Führungsflächen 15 abgewandten Bereich der Ausnehmungen 31, 32 verläuft, erhalten diese einen von der Kreisform etwas abweichenden Querschnitt.

In die Ausnehmungen 31, 32 des drehbar geführten Teiles 14 ist jeweils ein Federelement 37, 38 von unten her eingeführt. Die Federelemente 37, 38 besitzen im Querschnitt die Form eines Ringsegmentes, welches sich über einen Winkel von mehr als 180° erstreckt. Die Federelemente 37, 38 bestehen aus elastischem Material, vorzugsweise einem elastischen Kunststoff; der Aussendurchmesser der spannungsfreien Federelemente 37, 38 ist etwas grösser als der Durchmesser der Ausnehmungen 31, 32. Die Federelemente 37, 38 sind also in den Ausnehmungen 31, 32 mit einer geringfügigen elastischen Vorspannung angebracht, derart, dass sie sich - aufgrund ihrer Elastizität - aufzuspreizen suchen und so unter elastischer Vorspannung an der inneren Mantelfläche der Ausnehmungen 31, 32 anliegen. Die Enden des Ringsegmentes, welches jedes Federelement 37, 38 im Querschnitt bildet, liegen dabei in einem gewissen Abstand von den Seitenflächen der Rippen 35 bzw. 36.

In die Führungsflächen 16 des Kunststoff-Führungsteiles 9 sind an entsprechenden Stellen jeweils flache, sich ebenfalls achsparallel erstreckende Ausnehmungen 39, 40 eingearbeitet. Stehen, wie in Fig. 1 dargestellt, die Ausnehmungen 39, 40 den Federelementen 37, 38 gegenüber, so ragen letztere durch die in den Führungsflächen 15 gebildeten Schlitze 33, 34 hindurch in die Ausnehmungen 39, 40 des Kunststoff-Führungsteiles 9 hinein.

Wird dagegen die bewegliche Steuerscheibe 7, also auch das Kunststoff-Führungsteil 9, gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Position verschoben, so gerät über eine flach ansteigende Rampe der Ausnehmungen 39, 40 jedes Federelement 37, 38 in den Bereich der Führungsflächen 16 des Kunststoff-Führungsteiles 9 und wird dabei in die Ausnehmungen 31, 32 im drehbar geführten Teil 14 hineingeschoben. Unter weiterer elastischer Verformung der Federelemente 37, 38 nähern sich die Enden der Kreisringsegmente, welche die Federelemente 37, 38 im Schnitt bilden, den Rippen 35, 36 und damit auch einander, während gleichzeitig der bisher überstehende Bereich der Federelemente 37, 38 vollständig in die Ausnehmungen 31, 32 hineingedrückt wird.

Die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt;

In der in Fig. 1 dargestellten Schliessstellung des

Ventiles liegen die Federelemente 37, 38 im Bereich der rechten Enden der Ausnehmungen 39, 40 des Kunststoff-Führungsteiles 9. Wird nun durch Verschwenken des Stellschaftes 12 das Kunststoff-Führungsteil 9 in Fig. 1 nach rechts, also in Öffnungsrichtung verschoben, so gleitet das Kunststoff-Führungsteil 9 in dem drehbar geführten Teil 14 zunächst leicht, da sich die überstehenden, also aus den Ausnehmungen 31, 32 herausragenden Bereiche der Federelemente 37, 38 innerhalb der Ausnehmungen 39, 40 des Kunststoff-Führungsteiles 9 bewegen. Wenn jedoch die überstehende Bereiche der Federelemente 37, 38 bei fortschreitender Bewegung der beweglichen Steuerscheibe 7 an der das linke Ende der Ausnehmungen 39, 40 bildenden Rampe angelangt sind, wird die weitere Linearbewegung der beweglichen Steuerscheibe 7 in Fig. 1 nach rechts erschwert. Nur unter Überwindung der elastischen Kraft, die zum Zurückdrängen der Federelemente 37, 38 in die Ausnehmungen 31, 32 des drehbar geführten Teiles 14 hinein erforderlich ist, kann die bewegliche Steuerscheibe 7 weiter in Öffnungsrichtung bewegt werden.

Der spürbare Widerstand, der beim Anschlag der Federelemente 37, 38 an den in Fig. 1 linken Übergangsrampen der Ausnehmungen 39, 40 entsteht, führt dazu, dass im Normalbetrieb das sanitäre Einhebel-Mischventil nur bis zu dieser Stellung geöffnet wird. Es fliesst also nur eine bestimmte, üblicherweise ausreichende Menge an Mischwasser. Wenn jedoch mehr Wasser benötigt wird, ist es möglich, unter Überwindung des Widerstandes, der durch die Federelemente 37, 38 hervorgerufen wird eine weitere Öffnung des sanitären Einhebel-Misch-ventils herbeizuführen.

Claims

Patentansprüche

1. Sanitäres Einhebel-Mischventil mit a) einem Gehäuse;

b) einer ersten, im Gehäuse angeordneten feststehenden Steuerscheibe, welche Zulauföffnungen für Kalt- und Warmwasser aufweist;

c) einer zweiten beweglichen Steuerscheibe, welche gegenüber der ersten Steuerscheibe eine kombinierte Linear- und Drehbewegung ausführen kann und eine Ausnehmung aufweist, welche je nach Relativstellung der beiden Steuerscheiben eine Verbindung zwischen den Zulauföffnungen der Steuerscheibe und einer Auslauföffnung herstellen kann;

d) einem Stellschaft, der in Mitnahmeverbindung mit der beweglichen Steuerscheibe steht und bei Drehung um die Achse des Gehäuses die Drehbewegung der beweglichen Steuerscheibe und bei Verschwenken um eine Achse, die zur Achse des Gehäuses senkrecht steht, die Linearbewegung der beweglichen Steuerscheibe hervorruft;

e) einem im Gehäuse drehbar geführten Teil, in welchem der Stellschaft gelagert ist und welches parallele Führungsflächen aufweist, die mit parallelen Führungsflächen der beweglichen Steuerscheibe zusammenwirken;

f) einer elastischen Rasteinrichtung, welche unabhängig von der Drehstellung der beweglichen

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Steuerscheibe bei Erreichen einer bestimmten Position in der Linearbewegung einer weiteren Verschiebung einen überwindbaren Widerstand entgegensetzt und in einer ersten Führungsfläche eine erste Ausnehmung und in einer mit der ersten Führungsfläche zusammenwirkenden zweiten Führungsfläche eine zweite Ausnehmung umfasst, in welcher ein Federelement angeordnet ist, welches in denjenigen Relativpositionen, in denen es der ersten Ausnehmung der ersten Führungsfläche gegenübersteht, in diese eingreift und in den anderen Relativpositionen unter elastischer Verbiegung gegen die erste Führungsfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass g) die zweite Ausnehmung (31, 32) in der zweiten Führungsfläche (15) im Querschnitt annähernd kreisförmig ist und von der zweiten Führungsfläche (15) derart angeschnitten ist, dass sie sich mit einem Schlitz (33, 34) in die zweite Führungsfläche (15) öffnet;

h) das Federelement (37, 38) ein nicht vollständig geschlossener Hohlformkörper ist, der sich innerhalb der zweiten Ausnehmung (31, 32) elastisch aufzuspreizen sucht, derart, dass er ständig durch den Schlitz (33, 34) soweit wie möglich aus der zweiten Führungsfläche (15) herauszura-gen sucht, jedoch unter elastischer Kompression vollständig in die zweite Ausnehmung (31, 32) hineindrückbar ist.

2. Sanitäres Einhebel-Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (37, 38) im Querschnitt die Form eines Kreisringsegments aufweist.

3. Sanitäres Einhebel-Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (31, 32) in dem von der zweiten Führungsfläche (15) abgewandten Bereich eine Rippe (35, 36) aufweist.

4. Sanitäres Einhebel-Mischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Seiten der beweglichen Steuerscheibe (7) zwei identische Rasteinrichtungen mit jeweils einer ersten Ausnehmung (39, 40) in einer ersten Führungsfläche (16), einer zweiten Ausnehmung (31, 32) in einer zweiten, mit der ersten Führungsfläche zusammenwirkenden Führungsfläche (16) und einem in der zweiten Ausnehmung (31, 32) angeordneten, als nicht vollständig geschlossenem Hohlformkörper ausgestalteten Federelement (37, 38) vorgesehen sind.

5. Sanitäres Einhebel-Mischventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, das Federelement (37, 38) aufnehmende Ausnehmung (31, 32) in dem drehbar geführten Teil ausgebildet ist.

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