DE3016256A1 - Umstellventil - Google Patents

Description

Friedrich Grohe Armaturenfabrik GmbH & Co.

GRP - 395

Umstellvent il

Die Erfindung betrifft ein Umstellventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein Ventil dieser Gattung ist in der DE-PS 384 711 beschrieben. Bei diesem Ventil sind Einzelventile als Kugeln auf federnden Hebeln angeordnet, deren Enden sich gegen eine Steuerscheibe legen. Durch die relativ komplizierte Anlenkung der Hebel sowie der erforderlichen Steuerscheibe ist für dieses Ventil ein erheblicher Platzbedarf erforderlich und darüber hinaus ist das Ventil durch die Vielzahl der benötigten Einzelteile und deren Montage in dem Ventilgehäuse sehr aufwendig in der Herstellung. Außerdem ist bei dieser Ventilausbildung eine automatische Rückstellung in eine bevorzugte Ventilstellung nicht vorgesehen. Dieses bekannte Ventil ist daher

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insbesondere bei in ihren Abmessungen begrenzten üanilrirsrnaturen nicht einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umschaltventil zu schaffen, das sehr einfach im Aufbau und in der Herstellung ist und darüber hinaus einen relativ geringen Platzbedarf benötigt, wobei es mit zur Aufgabe gehört, Mittel anzugeben, mit denen das Ventil bei einem Druckabfall des Fördermediums in eine bevorzugte Stellung selbsttätig zurückkehrt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1 ein Umstel1 ventil im Längsschnitt;

Figur 2 ein anderes Umstellventil im Längsschnitt ;

Figur 3 das Umstellventil gemäß Figur 2 in der Schnittebene III;

Figur 4 ein weiteres IJmstellvent il mit vier Auslaßöffnungen im Längsschnitt in der Ebene Λ bis U der Figur 5;

Figur 5 das Umschaltventil genuiß Figur 4 in Draufsicht, teilweise geschnitten.

Der Einfachheit halber sind bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Zeichnung gleiche oder entsprechende Elemente mit jeweils gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Figur 1 ist ein Umschaltventil gezeigt, dessen Ventilglied durch axiales Verschieben umstellbar ist. In einem Gehäuse 1 in einem zylindrischen Innenraum 2 ist eine

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Ventilstange 6 koaxial zur Mittelachse 3 axial verschiebbar mit einem O-Ring 10 gedichtet gelagert. An dem in den zylindrischen Inrienraum 2 hineinragenden Ende der Ventilstange 6 ist senkrecht zur Mittelachse 3 ein Rohr 8 befestigt, in dessen Bohrung 4 eine Kugel 5 lose geführt ist. Das Rohr 8 ist mit seinen Stirnseiten mit Spiel an der Wandung des Innen^aums 2 entlang bewegbar. Parallel übereinander sind einander gegenüberliegend ,jeweils Einlaßöffnungen 11 und Auslaßöffnungen 7a und 7b ausgebildet, wobei die Bohrung 4 mit den Aus- und Einlaßöffnungen fluchtend an der Ventilstange 6 geführt ist. Wird nun z.B. Mischwasser einer Sanitärarmatur durch die Einlaßöffnungen 1.1 in den Innenraum 2 geleitet, so wird die Kugel 5 durch den Fließdruck gegen die untere Auslaßöffnung 7a gedrückt und sperrt dadurch diese Auslaßöffnung ab, wobei zur dichten Anlage der Kugel 5 an den Kanten in der Wandung die Auslaßöffnungen 7a,7b mit kegeligen oder sphärischen Aussenkungen (15) versehen sind. Die obere Auslaßöffnung 7b führt nun das zugeführte Mischwasser z.B. in einen Auslauf zum Füllen einer Badewanne. Wird mit Hilfe der Ventilstange G das Pohr 8 axial verschoben, so daß die obere Auslaßöffnung 7b mit der Bohrung 4 im Rohr 8 fluchtet, so wird nunmehr diese Auslaßöffnung abgesperrt und im Gegenzuge die untere Auslaßöffnung 7a, die z.B. eine Verbindung zu einer Brause hat, freigegeben. Bei der Verschiebung des Rohres 8 wird gleichzeitig eine koaxial auf der Ventilstange 6 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Rohr 8 angeordnete Feder 9 verspannt. Die Rückstellkraft der Feder 9 ist dabei so ausgelegt, daß die vom Fließdruck in die Auslaßöffnung 7b gedrückte Kugel das Rohr & in dieser Stellung arretiert. Erst wenn der Fließdruck, z.B. durch das Absperren eines Wasserhahns, abnimmt, überwindet die Feder 9 die mit der Kugel bewirkte Arretierung und führt das Rohr 8 mit der Kugel 5 selbs tätig zur unteren Auslaßöffnung 7a zurück, so daß bei einem erneuten öffnen des Wasserhahns nunmehr die bevorzugte Auslaßöffnung für die Badewanne betriebsbereit ist. Die Axialbewegung de Rohres 8 wird dabei einerseits am Boden durch einen Verschlußstopfen 12 und im oberen Bereich durch eine Schulter 14 im Innenraum 2 begrenzt. Die Drehsicherung des Rohres 8 kann z.B.

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durch eine Kant führung an der Ventilstange oder durch eine parallel zur Mittelachse 3 im Mantel angeordneten Längsnut, in die das Rohr 8 mit einer Stirnseite einfaßt, erzielt werden.

In den Figuren 2 und 3 ist ein anderes Umstellventil dargestellt, bei dem die Umstellung durch ein Verdrehen der Ventilstange (5 erfolgt. In einem zylindrischen Innenraum 2 des Ventilgehäuses 1 ist eine Ventilstange β, gedichtet mit einem O-Ring 10, verdrehbar hineingeführt und trägt am inneren Ende ein T-förraig angeordnetes Rohr 8, in dessen Bohrung 4 eine Kugel 5 beweglich geführt ist. In dem Gehäuse 1 sind in einer Eberue mit dem Rohr 8 einander jeweils gegenüberliegende Einlaßöffnungen 11 und Auslaßöffnungen 7a,7b angeordnet, wobei die Einlaßöffnungen und die zugehörigen Auslaßöffnungen winkelversetzt im Mantel des zylindrischen Innenraums 2 angeordnet sind. Axial ist das an der Ventilstange 6 befestigte Rohr 8 durch Anlage an einen Verschlußstopfen 12 im Boden und einer Schulter 14 im oberen Bereich des zylindrischen Innenraums 2 gehaltert. Zur Fixierung einer bevorzugten Drehstellung ist ein Anschlag 13 an der oberen Stirnseite des Innenraums 2 ausgebildet.

Wird nun z.B. Mischwasser den Einlaßöffnungen 11 zugeführt, so drückt wiederum der Fließdruck die Kugel 5 in die Auslaßöffnung 7a und sperrt diese mit Hilfe der Aussenkung 15 ab, so daß nur über die zweite bevorzugte Autslaßöffnung 7b Mischwasser, z.B. zum Füllen einer Badewanne, abgegeben wird. Wird die Ventilstange 6 von ihrem Anschlag 13 aus verdreht, so gelangt die Bohrung 4 des Rohres 8 fluchtend mit der zweiten Auslaßöffnung 7b in Kontakt, wobei die Kugel 5 nunmehr in diese Auslaßöffnung gedrückt wird und somit die bevorzugte Auslaßrichtung absperrt. Gleichzeitig beim Verdrehen der Ventilstange 6 wird eine zwischen dem Gehäuse 1 und der Ventilstange 6 gehalterte, als Spirale ausgebildete Feder 9 verspannt. Die Rückstellkraft ist dabei so ausgelegt, daß die vom Fließdruck in die Auslaßöffnung 7b gedrückte Kugel 5 das Rohr 8 in dieser Drehstellung arretiert. Erst beim Nachlassen des Fließdruckes führt die

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Spiralfeder das Rohr 8 in die bevorzugte Drehstellung am Anschlag 13 zurück und gibt somit z.B. den Auslaß zum Füllen der Badewanne wiederum frei.

Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten. Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen sich durch Aneinanderreihen der gezeigten Elemente zu Mehrwegeumstellungen erweitern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit vier wahlweise schaltbaren Auslaßöffnungen ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. In einem Gehäuse 1 mit zwei Anschlüssen 16 für den Zufluß und vier symmetrisch angeordneten Anschlüssen 17 für den Abfluß ist ein zylindrischer Kükeneinsatz 18 in einer Bohrung als Käfig für drei Kugeln 5 drehbar gelagert. Die beiden Anschlüsse 16 sind durch Kanäle 19 mit einem zentralen Sammelraum 20 verbunden, in den der Kükeneinsatz 18 mit einer Stirnseite 21 eintaucht. An dieser Stirnseite ist koaxial zur Mittelachse 3 eine Sackbohrun 22 in dem Kükeneinsatz 18 vorgesehen. Von der Mantelfläche des Kükeneinsatzes 18 aus sind außerdem vier mit den Anschlüssen 17 fluchtende Bohrungen.23 eingebracht, die mit der Sackbohrung 22 in Verbindung stehen. Die Bohrungen haben im Bereich, des Mantel des Kükeneinsatzes 18 zylindrische Aussenkungen 24,in denen die Kugeln 5 lose geführt sind. Zur guten Anlage und Abdichtung sin in den Anschlüssen 17 Buchsen 25 bis in den Grund der Anschlußgewinde 2β eingeschraubt. Die Buchsen tragen an ihrer dem Kükeneinsatz 18 zugekehrten Stirnseite eine sphärische Aussenkung 27 und bieten somit den Kugeln 5 in drei zylindrischen Aussenkungen 24 einen entsprechenden Dichtsitz, die vierte Aussenkung 24 bleibt frei für den Durchtritt des Mediums. Das Umschaltventil arbeitet in folgender Weise:

Die von Ventilen geregelten Zuleitungen, z.B. von Kalt- und Warmwasser, werden mit den beiden Anschlüssen 16 verbunden. Das dosiert zufließende Kalt- und Warmwasser wird im Sammelraum zu einem Mischwasser vermischt und tritt von hier in die Sackbohrung 22. Selbstverständlich kann auch ein Anschluß 16 blind gesetzt und an dem verbleibenden Anschluß 16 z.B. lediglich KaIt-

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iVarm- oder Mischwasser zugeführt werden. Das in der Sackbohrung 22 geleitete Mischwasser drückt durch den Fließdruck die im KUkeneinsatz 18 geführten drei Kugeln 5 auf die zugehörigen sphärischen Aussenkungen 27 im Gehäuse 1 und dichtet damit bis auf den kugelfreien Anschluß 17 alle weiteren Anschlüsse 17 für den Abfluß ab. Wird nun der Kükeneinsatz 18 mit einer in einem Gehäusedeckel 29 durch eine O-Ring 10 gedichteten Ventilstange 6 verdreht, so gelangt mit je einer 1/4 Umdrehung ein anderer Anschluß 17 in die Offenposit Ionen, wobei die drei restlichen Anschlüsse 17 wiederum mit den Kugeln 5 abgesperrt werden. Gleichzeitig beim Verdrehen der Ventilstange 6 wird eine als Spirale ausgebildete Feder 9 verspannt. Die Federkraft ist dabei so bemessen, daß die vom Fließdruck auf die Buchsen 25 gedrückten Kugeln den Kükeneinsatz in diesen Drehstellungen arretieren. Erst bei einem Nachlassen des Fließdrucks, z.B. durch Absperren des Zuflusses, führt die Feder 9 den Kükeneinsatz in die bevorzugte Drehstellung, die von einem Anschlag 13 bestimmt ist, zurück.

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Claims (7)

1. Friedrich Gr^«^Armät4irehf aExr-ilt-GmbH & Co.

   Λ N S P Π Ü C H E

   Umstellventil mit einem wenigstens eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung aufweisenden Gehäuse, in dem wenigstens ein als Kugel ausgebildetes Ventilverschlußglied bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (2) des Gehäuses (1) ein Käfig mit einer oder mehreren senkrecht zur Mittelachse (3) angeordnetenBohrungen(4,23) zur losen Führung von Kugeln (5) an einer bewegbar auf der Mittelachse (3) aus dem Gehäuse (1) herausgeführten Ventilstange (6) ausgebildet ist, wobei die Bohrungen (4,23) mit einer oder mehreren im Mantel des Innenraums (2) angeordneten, im Durchmesser kleiner ausgebildeten Auslaßöffnungen zur Deckung bringbar ist.

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2. 2. Umstellventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Käfig ein Rohr (8) T-förmig an der Ventilstange (6) befestigt ist.
3. 3. Umstellventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Auslaßöffnungen (7a,7b) parallel übereinander im Mantel des Innenraums (2) angeordnet sind und die Ventilstange (6) axial verschiebbar geführt ist.
4. 4. Umstellventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Auslaßöffnungen (7a,7b) in der gleichen Ebene winkelversetzt im Mantel des zylindrischen Innenraums (2) angeordnet sind und die Ventilstange (6) verdrehbar geführt ist.
5. 5. Umstellventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Käfig ein drehbarer Kükeneinsatz (18) mit radial angeordneten Bohrungen (23) zur losen Führung von Kugeln (5) vorgesehen ist, die mit im Gehäuse (1 ) ausgebildeten Auslaßöffnungen zur Deckung bringbar sind, and stirnseitig eine axiale Zuführung zu den Bohrungen (23) hat, wobei wenigstens in einer Bohrung (23) keine Kugel gelagert ist.
6. 6. Umstellventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Kükeneinsatz (18) mit vier symmetrisch in einer Ebene angeordneten, mit einer auf der Mittelachse (3) an der von der Ventilstange (6) abgekehrten Stirnseite eingebrachten Sackbohrung (22) in Verbindung stehenden Bohrungen (23) vorgesehen ist, wobei die Bohrungen (23) zur begrenzten losen Führung der Kugeln (5) zylindrische Aussenkungen (24) haben und mit entsprechend im Gehäuse (1) ausgebildeten Anschlüssen (17) fluchten, und

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   BAD ORlGiNAL

   daß zur dichten Anlage der Kugeln (5) in den Anschlüssen (17) Buchsen (25) mit einer sphärischen Aussenkung (27) an der innen liegenden Stirnseite angeordnet sind.
7. 7. Umstell ventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilstange (6) und Gehäuse (1) eine Feder (9) verspannt ist, so daß bei druckfreiem Innenraum (2) der an der Ventilstange (6) angeordnete Käfig in eine bevorzugte Stellung selbsttätig zurückgeführt wird.

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