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Die Erfindung betrifft ein sanitäres Abschaltventil oder Umschaltventil.
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Es ist bereits ein Umschaltventil bekannt, das zwischen zwei Auslässen aus dem Ventilgehäuse umschalten kann. Zum Betätigen des Umschaltventils dient ein Druckknopf, der mithilfe von Schrägflächen durch Drücken den Ventilschließkörper weiter bewegt. Anschließend wird der Druckknopf losgelassen und kehrt in seine Ausgangsposition zurück (
DE 10 2009 008 194 A1 ). Die Bewegungsrichtung des Druckknopfs steht senkrecht zu Bewegungsrichtung des Ventilschließkörpers.
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Es ist bereits ein Gasventil bekannt, zu dessen Betätigung ein Hebel mithilfe einer Kette nach unten gezogen wird, der anschließend unter Federwirkung in seine Ausgangsposition zurückkehrt (
US 1 169 195 A ,
US 1 262 715 A ).
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Weiterhin ist eine Umstellvorrichtung für eine Sanitäreinrichtung mit mindestens zwei Wasserverbrauchern bekannt, bei der ein Ventilkörper schrittweise verdreht wird und die schrittweise Verdrehung durch eine axiale Bewegung eines Betätigungselements bewirkt wird (
DE 101 37 611 A1 ).
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Weiterhin ist eine Handbrause mit einer Ventileinrichtung bekannt, bei der zwei Ventilschließkörper vorhanden sind, die in Längsrichtung des Griffs der Handbrause hin und hergehend bewegbar sind. Zum Betätigen dient ein Druckknopf, der quer zur Längsrichtung der Handbrause betätigt wird und zu einer Weiterschaltung eines Elements führt, das eine Begrenzung der Bewegung des Ventilschließkörpers ermöglicht (
US 6 059 200 A ).
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Ebenfalls ist bekannt ist ein gesteuerter Durchflussregler, der als Ventil, Hahn oder Schieber zur Regelung der Menge des strömenden Mediums zwischen dem geöffneten bzw. geschlossenen Zustand nach einer vorgeschriebenen Charakteristik ausgebildet ist und dessen Betätigungsteil mittels eines Drehantriebs angetrieben ist, mit dessen Abtriebswelle eine verdrehbare Steuerkurvenbahn für einen Steuerzapfen gekoppelt ist, der gleichzeitig an einer die verdrehbare Steuerkurvenbahn kreuzenden ortsfesten Steuerkurvenbahn geführt ist und mit der Betätigungsvorrichtung des Durchflussreglers gekoppelt ist (
DE 34 17 612 A1 ).
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Weiterhin bekannt ist eine Handbrause mit einem Druckknopf, der quer zur Längsachse des Griffs der Handbrause verschoben werden kann, um eine Umschaltung von Elementen der Handbrause durchzuführen (
US 6 622 945 B1 ).
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Die Patentschrift
US 4 568 060 A offenbart ein sanitäres Abschaltventil für eine Duschbrause, bei dem ein über eine Kettenschnur bedienbares Betätigungselement drehbeweglich an einem Ventilgehäuse angeordnet ist. Das hülsenförmige Betätigungselement weist innenseitige Schrägflächen auf, mit denen ein am Ventilgehäuse elastisch radial beweglich angeordneter Raststift unter Bildung eines Ratschenmechanismus zusammenwirkt. Durch die Drehung der Betätigungshülse wird eine Drehspindel in Drehung versetzt, die in einem Ventilkörperbetätigungsabschnitt einen elliptischen Durchmesser aufweist, der als Exenterelement wirkt, durch den ein Ventilschließkörper zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung hin und her bewegt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein flachbauendes Ventil zu schaffen, das einen bei Sanitärventilen üblichen Bedienungsvorgang zum Umschalten ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Sanitärventil mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Das von der Erfindung vorgeschlagene Ventil ermöglicht es, dass das Umschalten durch eine Bewegung eines Betätigungselements in der gleichen Richtung, in welcher der Ventilschließkörper bewegt wird, ausgelöst werden kann. Dies ist eine für den Benutzer einfach zu verstehende Art der Betätigung, die der Benutzungsart bei den bislang üblichen Sanitärventilen ähnelt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein Betätigungselement aufweist, das seinerseits Schrägflächen aufweist, die mit Schrägflächen eines Zwischenelements zu dessen Bewegung zusammenwirken. Diese Bewegung erfolgt in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung der Betätigungseinrichtung.
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Auch der Ventilschließkörper weist Schrägflächen auf, die mit Schrägflächen des Zwischenelements zusammenwirken und dadurch bei einer Bewegung des Zwischenelements zu einer Bewegung des Ventilschließkörpers führen. Zudem weist der Ventilschließkörper Schrägflächen auf, die mit ortsfesten Schrägflächen des Ventilgehäuses zur Verdrehung des Ventilschließkörpers gegenüber dem Ventilgehäuse zusammenwirken.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schrägflächen des Ventilschließkörpers, die mit den Schrägflächen des Zwischenelements zusammenwirken, so ausgestaltet sind, dass sie auch mit den Schrägflächen des Ventilgehäuses zusammenwirken. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Schrägflächen entsprechend breit ausgebildet sind.
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In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Betätigungsrichtung der Betätigungseinrichtung eine Schwenkbewegung ist. Beispielsweise kann die Schwenkbewegung um eine Achse erfolgen, die senkrecht zu einer Strahlaustrittsscheibe verläuft.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsrichtung des Zwischenelements eine Axialbewegung ist, also beispielsweise vorzugsweise eine Bewegung in Richtung einer senkrecht zu einer Strahlscheibe stehenden Achse.
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In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Betätigungseinrichtung ein Ringelement aufweist, an dem die Schrägflächen ausgebildet bzw. angeordnet sind.
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Das mit der Betätigungseinrichtung zusammenwirkende Zwischenelement kann ebenfalls in Weiterbildung ein Ringelement sein, wobei dieses Zwischenelement vorzugsweise in Weiterbildung innerhalb der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Dadurch wird dafür gesorgt, dass die Ventileinrichtung flach baut.
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In nochmaliger Weiterbildung kann auch vorgesehen sein, dass der Ventilschließkörper seinerseits in radialer Richtung innerhalb des Zwischenelements angeordnet ist.
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Insgesamt sind dadurch das Betätigungselement, das Zwischenelement und der Ventilschließkörper ineinander geschachtelt angeordnet.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 einen Axialschnitt durch einen Duschkopf mit einem Umschaltventil nach der Erfindung;
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2 einen Schnitt durch den Duschkopf der 1 in einer anderen Schnittebene;
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3 eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung des Umschaltventils;
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4 die perspektivische Darstellung des Betätigungselements;
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5 die perspektivische Darstellung des Ventilschließkörpers;
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6 die perspektivische Darstellung eines Zwischenelements;
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7 die perspektivische Darstellung des Gehäusebodens;
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8 eine teilweise geschnittene Darstellung des Ventils;
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9 einen Schnitt durch das Ventil in der Position der 8;
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10 eine Darstellung entsprechend 8 im Betätigungszustand;
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11 eine der Figur eine entsprechende Darstellung der Position der 10;
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12 die Position des Ventils nach Loslassen des Betätigungselements;
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13 den Schnitt durch die Position der 12.
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Der in 1 im Schnitt dargestellte Duschkopf wird mit einem Stutzen 1 an einer Wasserleitung angeschraubt. Der Stutzen 1 enthält ein Kugelgelenk 2, mit dessen Hilfe der Duschkopf verstellt werden kann. Der Duschkopf enthält einen mit dem Stutzen 1 in Verbindung stehenden Einlass 3, durch den das Wasser in das Duschkopfgehäuse 4 gelangt. In dem Duschkopf 4 ist ein Umschaltventil 5 angeordnet, zu dessen Betätigung ein Betätigungselement 6 in Form eines Griffs vorgesehen ist, das aus dem Duschkopfgehäuse 4 herausragt.
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Den Abschluss des Duschkopfgehäuses 4 bildet eine Strahlscheibe 7. Die Strahlscheibe 7 enthält in ihrem mittleren Bereich einen Vorsprung 8 mit Strahlaustrittsöffnungen 9. Außerhalb des mittleren Bereichs 8 enthält die Strahlscheibe ebenfalls Austrittsöffnungen 10. Das Umschaltventil 5 schaltet zwischen den Strahlöffnungen 9 des mittleren Bereichs 8 und den Strahlaustrittsöffnungen 10 des äußeren Bereichs der Strahlscheibe 7 um. In der dargestellten Position fließt das Wasser durch den Ventilschließkörper 11 und zwei Kanäle 12 in den Raum vor dem mittleren Bereich 8 der Strahlscheibe 7. Von dort aus tritt es durch die Strahlaustrittsöffnungen 9 aus.
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Die Kanäle 12 sind in einem Bauteil 13 untergebracht, das in dem Schnitt der 2 in Ansicht dargestellt ist. In dem Schnitt der 2, der in einer anderen Schnittebene liegt, werden die Kanäle, die zu dem Bauteil 13 führen, durch den Ventilschließkörper 11 verschlossen. Die Öffnungen im Ventilschließkörper 11 liegen außerhalb der Schnittebene und stellen eine Verbindung zu dem zu den Strahlaustrittsöffnungen 10 führenden Raum vor der Strahlscheibe 7 her.
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Der Aufbau des Umschaltventils geht aus den folgenden Figuren deutlicher hervor, auf die jetzt Bezug genommen wird. Zunächst zu 3. Das Umschaltventil enthält einen Boden 14, der im dargestellten Beispiel einstückig mit einer zylindrischen Seitenwand 15 ausgebildet ist.
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Die Seitenwand 15 weist einen Ausschnitt 16 auf, durch den das Betätigungselement 6 nach außen ragen kann. In der Mitte des Bodens 14 ist ein Lagerungszapfen 17 angeformt, der durch das gesamte Ventil hindurch ragt. Außerhalb des Lagerzapfens 17 sind in einem Kranz mehrere Stege 18 ausgebildet, an deren freien Enden Schrägflächen 19 gebildet sind. Zwischen dem Lagerzapfen 17 und den die Schrägflächen 19 aufweisenden Stegen 18 sind Durchtrittsöffnungen 20 angeordnet, die kreissektorförmig ausgebildet sind,
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Das Betätigungselement 6 ist an der Außenseite eines Kreiszylinders 21 angeformt. Der Außendurchmesser des Kreiszylinders 21 entspricht etwa dem Innendurchmesser der Seitenwand 15 des Ventilgehäuses. Der Kreiszylinder 21 wird in das Ventilgehäuse eingesetzt, wobei das Betätigungselement 6 durch den Ausschnitt 16 nach außen ragt. Der Kreiszylinder 21 enthält an seiner Innenseite 22 eine Reihe von parallel zur Achse verlaufenden Stegen 23, an deren von dem Boden 14 weg ragenden Oberseiten Schrägflächen 24 gebildet sind. Der Kreiszylinder 21 kann zwischen den durch die Umfangserstreckung des Ausschnittes 16 definierten Grenzen hin und her bewegt werden.
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In den Kreiszylinder 21 wird als Zwischenelement ein Hubzylinder 25 eingesetzt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Kreiszylinders 21 entspricht. Der Hubzylinder 25 hat an seiner Außenseite nach unten gerichtete Schrägflächen 26, die durch axiale Übergangsflächen 27 miteinander verbunden sind. Dadurch ist ein sägezahnförmiges Muster an der Außenseite des Hubzylinders 25 gebildet. Da der Außendurchmesser des Hubzylinders 25 dem Innendurchmesser des Kreiszylinders 21 entspricht, liegen die Schrägflächen 26 dann, wenn der Hubzylinder 25 in den Kreiszylinder 21 eingesetzt ist, auf den Schrägflächen 24 der Stege 23 auf.
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Der Hubzylinder 25 weist konzentrisch zu seinem Außenring 28 einen Innenring 29 auf. Die Verbindung zwischen dem Außenring 28 und dem Innenring 29 erfolgt mithilfe radial verlaufender speichenartiger Stege 30. An der Innenseite des Innenrings 29 sind nach oben geachtete Schrägflächen 31 gebildet, die in 3 gerade noch zu sehen sind, deutlicher aber in 6 erkennbar sind.
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Wenn der Kreiszylinder 21 in das Bodenbauteil und der Hubzylinder 25 in den Kreiszylinder 21 eingesetzt sind, kann in den Innenring 29 der Ventilschließkörper 11 eingesetzt werden. Der Ventilschließkörper 11 weist die Form einer Hülse mit einem Boden auf, wobei der Boden 51 des Ventilschließkörpers 11 im dargestellten Beispiel zwei diametral angeordnete Durchgangsöffnungen 32 enthält. Auf dem Boden 51 des Ventilschließkörpers 11 ist eine Nabe 33 angeordnet, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Lagerzapfens 17 entspricht. Der Lagerzapfen bildet also eine Lagerung für den Ventilschließkörper 11.
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Der Ventilschließkörper weist im Bereich seines oberen, d. h. dem Boden 14 des Gehäuses des Ventils abgewandten Endbereich drei Ansätze 34 auf, deren in Richtung auf den Boden 14 des Ventilgehäuses gerichtete Unterseite Schrägflächen 35 bilden. Diese Schrägflächen wirken einerseits mit den Schrägflächen 31 an der Innenseite des Innenrings 29 des Hubzylinders 25 und andererseits mit den Schrägflächen 19 an der Oberseite der Stege 18 zusammen.
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Auf die Oberseite der Nabe 33 drückt einer Schraubenfeder 36, die den Ventilschließkörper 11 gegen den Boden 14 des Ventilgehäuses andrückt.
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Das Ventilgehäuse enthält dann noch einen Deckel 37, der vier Wandabschnitte 38 enthält. Diese Wandabschnitte 38 greifen in Ausnehmungen 39 der Seitenwand 15 ein und schnappen mit Rücksprüngen 40 an ihrer Unterseite hinter entsprechende Stufen 41 der Seitenwand 15. Die Oberseite des Deckels 37 enthält eine Öffnung, innerhalb der eine Nabe 42 von vier Speichen 43 gehalten wird. Zwischen den vier Speichen 43 ist der Durchgang in das Ventilgehäuse gegeben. Die Nabe 42 enthält eine Öffnung 44, die dem oberen Ende 45 des Lagerzapfens 17 entspricht.
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Von dem Deckel 37 ragen an der Innenseite einige Säulen 45 nach unten, die in die Zwischenräume zwischen den Stegen 30 eingreifen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Hubzylinder 25 sich nicht drehen kann.
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Die Einzelheiten der Bauteile, in 3 dargestellt sind, sind auch in den 4 bis 7 im einzelnen noch dargestellt. Die bereits erwähnten Schrägflächen an der Innenseite des Innenrings 29 des Hubzylinders 25 sollen unter Bezugnahme auf 6 nochmals erläutert werden. Diese Schrägflächen, die nach oben gerichtet sind, sind an einem umlaufenden Ring angeordnet, wobei zwischen den die Schrägflächen 31 aufweisenden Teilen Kerben 46 frei bleiben, die parallele in Axialrichtung verlaufende Seitenwände aufweisen. Durch diese Kerben 46 ragen in zusammengesetztem Zustand die Stege 18 des Bodens 14 des Gehäuses. Die Schrägflächen 35 an der Unterseite der Vorsprünge 34 liegen somit sowohl auf den Schrägflächen 31 des Hubzylinders 25 als auch auf den Schrägflächen 19 der Stege 18 des Bodens 14 an. Die radiale Erstreckung der Vorsprünge 34 ist so, dass sie beide Schrägflächen 31, 19 berühren können.
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Die Form der Öffnungen 32 im Boden 31 des Ventilschließkörpers 11 entspricht der Form der Öffnungen 20 im Boden 14 des Gehäuses.
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Wenn die in den 3 bis 7 dargestellten Einzelteile zusammengesetzt sind, so ergibt sich ein Ventilgehäuse, dass in geschnittenem Zustand in 8 dargestellt ist. Die Stege 23 an dem Kreiszylinder 21 liegen mit ihren oberen Schrägflächen 24 an den Schrägflächen 26 des Hubzylinders 25 an. An der Innenseite des Innenrings 29 des Hubzylinders 25 sind die Schrägflächen 19 der Stege 18 sichtbar. Die Schrägflächen 31 sind in 9 zu sehen. In 9 ist zu sehen, dass die Schrägflächen 35 an der Unterseite der Vorsprünge 34 des Ventilschließkörpers auf den Schrägflächen 31 aufliegen. Dies ist eine stabile Position des Ventilschließkörpers 11.
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Wird jetzt der Kreiszylinder 21 mithilfe des Betätigungselements 6 verdreht, und zwar im Uhrzeigersinn, so schieben die Stege 23 an der Innenseite des Kreiszylinders 21 den Hubzylinder 25 nach oben, siehe 10 und 11. Dabei wird mithilfe der Schrägflächen 31 der Ventilschließkörper 11 verdreht, und zwar im Uhrzeigersinn. Gleichzeitig wird der Ventilschließkörper 11 angehoben, bis seine Vorsprünge 34 über die Stege 18 des Bodens 14 gelangt sind. Die Verdrehung geht weiter, bis die in 11 dargestellte Position erreicht ist. Wird nun das Betätigungselement 6 losgelassen, so drückt die Feder 36 den Ventilschließkörper 11 und damit den Hubzylinder 25 zurück, und die Vorsprünge 34 des Ventilschließkörpers 11 werden durch Abgleiten an den Schrägflächen 19 der am Boden 14 angebrachten Stege 18 weiter gedreht, bis der Ventilschließkörper 11 in seine nächste stabile Position gelangt.
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In dieser Position liegen jetzt die Öffnungen 32 des Bodens 31 des Ventilschließkörpers 11 in Deckung mit dem nächsten Paar von Öffnungen 20 in dem Boden 14 des Ventilgehäuses.
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Wenn es in dem Boden 14 nur ein Paar von Öffnungen 20 gibt, die anderen Öffnungen also nicht vorhanden sind, kann das Umschaltventil auch als Abschaltventil dienen.
