DE3031031A1 - Fernbedienbares absperrventil - Google Patents

Description

PAT E N TA N WÄ LT E
DR. ULRICH OSTERTAG DR. REINHARD OSTERTAQ

ElBENWEQ TO, 7OOO STUTTGART 70, TELEFON 07 11/7Θ ββ 43. KABEL: OSPAT

Fernbedienbares Absperrventil

Anmelder:

Anwaltsakte:

Hansa Metallwerke AG
Sigmaringer Str. 107
7000 Stuttgart 81

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BAD ORIGINAL

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein fernbedienbares Absperrventil mit einem von einem entfernten Ort aus bedienbaren Betätigungselement; mit einem Gehäuse und hieran angeordneten, durch das Betätigungselement bewegbaren Schließelementen.

Im Küchen- und Badbereich werden gelegentlich Armaturen gewünscht, mit denen nicht nur ein Wasserauslauf, sondern auch ein weiterer Verbraucher, beispielsweise eine Waschmaschine, bedient werden können. Zu diesem Zweck sind Armaturen bekannt, in deren Gehäuse oberhalb des Einsteckstutzens, mit dem sie an einem Waschtisch oder dgl. befestigt sind, ein zusätzliches Ventil integriertest. Der Nachteil dieser bekannten Armatur liegt im komplizierten Aufbau des Gehäuses, insbesondere des Einsteckstutzens, durch den eine große Anzahl wasserführender Kanäle gelegt werden muß. Insbesondere dann, wenn es sich bei der Armatur um eine Mischärmatur handelt und an ihr möglicherweise noch ein Betätigungszug für das Ablaufventil des Waschtisches angebracht sein soll, ergeben sich geometrische Probleme bei der Gestaltung des Einsteckstutzens.

Aus diesem Grunde wurde auch bereits vorgeschlagen, das zusätzliche Ventil für den weiteren Verbraucher nicht mehr in die am Waschtisch befestigte Armatur zu integrieren, sondern von dieser aus über ein Betätigungselement fernzubedienen. Das zusätzliche Absperrventil kann dann an einer geeigneten Stelle unterhalb des Waschtisches montiert werden; die Wasserzu- und -abführung zu bzw. von diesem Ventil braucht nun nicht mehr durch den Einsteckstutzen der Armatur hindurchgeführt zu werden. Konkrete Lösungen für diesen Vorschlag wurden jedoch bisher noch nicht angegeben. Ein besonderes Problem hierbei besteht darin, daß die Betätigungskräfte und die Betätigungswege nicht zu groß sein dürfen.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein fernbedienbares Absperrventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ohne große Stellkräfte und Stellwege geöffnet und geschlossen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schließelemente zwei relativ zueinander verdrehbare Steuerscheiben sind, die sich in einem an sich bekannten, kartuschenartig aufgebauten Ventiloberteil befinden, welches in dem Gehäuse des Absperrventils angebracht ist, und daß das Betätigungselement eine Drehwelle ist, welche mit der Spindel des Ventiloberteils in Drehverbindung steht.

Erfindungsgemäß wird also als Betätigungselement eine Drehwelle eingesetzt. Hiermit sind mehrere Vorteile verbunden: zum einen entspricht diese Art der Betätigung derjenigen, die der Benutzer von anderen Ventilen her gewöhnt ist. Zum anderen ist - im Geger satz zu Bowdenzügen - eine Nachjustierung nach längerer Benutzungszeit nicht erforderlich. Schließlich ist es mittels Drehwellen auch leichter, bestimmte individuelle Zwischen-Stellungen (Halboffen-Stellungen)der Verschlußelemente herbeizuführen.

Zweckmäßigerweise wird eine Einrichtung vorgesehen, welche die Drehbewegung der Drehwelle unter Umlenkung von 90 auf die Spindel überträgt. Diese Geometrie ist für den geplanten Einsatzzweck des Absperrventiles (unterhalb eines Waschtisches oder dgl.) besonders günstig. Außerdem kann die Einrichtung, welche die genannte Umlenkung der Drehbewegung der Drehwelle bewirkt, gleichzeitig zu einer Untersetzung benutzt werden, welche die zur Bedienung erforderliche Kraft weiter verringert.

Als solche Einrichtung kommt eine axial unbewegliche, von der Drehwelle angetriebene Schnecke in Frage, welche mit einem auf den Kopf der Spindel aufgesetzten Schneckenrad kämmt. 35

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Alternativ kann die Einrichtung zur Umlenkung der Drehbewegung der Drehwelle enthalten:

a) eine von der Drehwelle angetriebene, axial unbewegliche

Gewindespindel;
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b) einen auf den Kopf der Spindel des Ventiloberteils aufgesetzten Dreharm;

c) eine auf der Gewindespindel laufende und in Mitnahmever-¹^ bindung mit dem Dreharm stehende Spindelmutter.

Diese Ausführungsform wird insbesondere dann eingesetzt, wenn aus bestimmten Gründen zwischen der Drehung der Drehwelle und der Drehung der hieran angekoppelten Ventilspindel eine Abweichung von der Proportionalität gewünscht wird; dies bedeutet gleichzeitig, daß in besonderen Stellungen des Ventiles besonders große Betätigungskräfte aufgebracht werden können.

In diesem Falle geschieht die Ausbildung zweckmäßigerweise so, daß

a) der Dreharm mindestens einen, Längssschlitz und mindestens zwei einander gegenüberliegende, in den Längsschlitzen

einmündende Querschlitze aufweist; 25

b) die Spindelmutter zwei einander seitlich gegenüberliegende Zylinderzapfen aufweist;

c) die Spindelmutter in Längsschlitzen des Dreharmes so eingesetzt ist, daß ihre Zylinderansätze von den Querschlitzen aufgenommen und geführt sind.

Auf diese Weise ergibt sich eine gewissermaßen "schwimmende"

Mitnahmeverbindung zwischen Spindelmutter und Dreharm. 35

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Auf dem Hals des Ventiloberteil -Gehäuses kann ein in unterschiedlichen Winkelpositionen fixierbares Teil angeordnet sein, an dem das Ende der Drehwelle und zumindest ein Teil der die Umlenkung der Drehbewegung der Drehwelle bewirkenden Einrichtung befestigt ist. Auf diese Weise kann die Richtung, in welcher sich die Drehwelle vom Ventil weg erstreckt, nach den jeweiligen Umständen optimal eingestellt werden.

In diesem Falle kann vorteilhafterweise die Schnecke oder die Gewindespindel an dem fraglichen Teil befestigt sein.

Dies geschieht vorteilhafterweise so, daß an dem Teil zwei parallele Flächen ausgebildet sind, an denen sich die Schnecke bzw. die Gewindespindel über zwei in Nuten der Schnecke bzw.· der Gewindespindel einsitzende Sprengringe abstützt.

Wenn zwischen den Sprengringen und den Flächen des Teiles Gleitscheiben angeordnet sind, wird die Leichtgängigkeit des Ventils insgesamt weiter erhöht.

Das Teil kann glockenförmig sein und die Einrichtung zur umsetzung der Drehbewegung der Drehwelle umgeben. Auf diese Weise wird die genannte Einrichtung gegen äußere Einwirkung geschützt. Dies kann dadurch verstärkt werden, daß an der offenen Seite des glockenförmigen Teils eine lösbare Abdeckplatte befestigt ist.

Schließlich ist es von Vorteil, wenn der Dreharm eine Vielkant- Innenausnehmung besitzt, mit welcher er in unterschiedlichen Winkelpositionen auf einen Mehrkantkopf der Spindel aufsteckbar ist. So ist es leichter, die richtige Zuordnung zwischen der Position des Dreharmes und den von diesem letztlich betätigten Steuerscheiben herbeizuführen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert;

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Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Absperrventil gemäß Linie I-I von Fig. 3;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II von Fig. 1 in doppeltem Maßstab;

•Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III von Fig. 1;

TO Fig. 4a die Seitenansicht der im Ventil nach den Fig. 1 enthaltenen Spindelmutter;

Fig. 4b die Vorderansicht der Spindelmutter von Fig. 4a.

tS .: Das dargestellte Absperrventil weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein koaxialer Zulaufkanal 2, ein Aufnahmeraum 3 für ein noch zu beschreibendes Ventiloberteil 4 sowie ein unter rechtem Winkel aus dem Aufnahmeraum 3 austretender Auslaufkanal 5 ausgebildet sind. Der Aufnahmeraum 3 ist im wesentlichen zylindrisch und öffnet sich nach der in Fig. 1 rechts liegenden Seite. Der Mündungsbereich des Zulaufkanals 2 in den Aüfnahmeraum 3 ist von einem Ventilsitz 6 umgeben.

Das in den Aufnahmeraum 3 eingesqhraubte und diesen unter Beifügen einer Dichtung 7 verschließende Ventiloberteil 4 ist als solches bekannt. Es findet in herkömmlichen Zweigriff-Armaturen Verwendung, ist kartuschenartig aufgebaut und kann als Einheit ausgetauscht werden. Seine Beschreibung kann nachfolgend kurz gehalten werden.
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Das Oberteil-Gehäuse 8 ist im linken Bereich der Fig. 1 glockenförmig, zum Zulaufkanal 2 hin offen gehalten. Es umschließt hier die regelnden Elemente des Ventils: eine erste, unverdrehbar gehaltene Steuerscheibe 9, auch Festscheibe genannt, in der sich zwei kreissektorförmige Wasserdurchtritts-

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Öffnungen 10, 11 (Fig. 2) befinden. An der Festscheibe 9, die in formschlüssiger Verbindung mit dem Oberteil-Gehäuse steht, liegt eine zweite, verdrehbare Steuerscheibe 12, auch Regelscheibe genannt, an. Sie enthält ebenfalls kreissektorförmige Wasserdurchtrittsöffnungen 13, 14, die mehr oder weniger in Überlappung mit den Durchtrittsöffnungen 10, 11 der Festscheibe 9 gebracht werden können. In Fig. 2 ist die Schließstellung des Ventils dargestellt.

Die Regelscheibe 12 steht in formschlüssiger Verbindung mit 10

einem Führungsteil 15, in welches wiederum eine Ventilspindel 16 formschlüssig eingreift. Letztere durchsetzt einen in Fig. 1 rechts liegenden, außen abgestuften Hals 17 des Oberteil-Gehäuses 8. Zwischen Hals 17 und Spindel 16 sind Anschlagflächen 18 ausgebildet, welche den Drehwinkel der Regelscheibe 12 begrenzen. Der Betätigungsmechanismus für die Drehbewegung wird weiter unten beschrieben.

Der Wasserlauf im Ventil ist wie folgt:

Das Wasser tritt über den Zulaufkanal 2 in den Aufnahmeraum 3 ein und durchsetzt - je nach deren Relativ-Stellung - die Fest- und Regelscheibe 9, 12. Eine zwischen der Festscheibe 9 und dem Ventilsitz 6 eingespannte Dichtung 19 verhindert

den direkten Durchtritt von Wasser zwischen dem Zulaufkanal 25

2 und dem Auslaufkanal 5. Das die Regelscheibe 12 durchsetzende Wasser trifft auf ein geräuschdämpfendes Sieb 20 und fließt dann über radiale Öffnungen im Führungsteil 15 und im Oberteil-Gehäuse 8 zum Auslaufkanal 5.

Das beschriebene Absperrventil wird über eine aus Mantel 22 und Seele 23 bestehende Drehwelle 21 (Fig. 3) betätigt. Es besitz hierzu ein glockenförmiges Teil 24, das auf den Hals 17 des Oberteil-Gehäuses 8 aufgeschoben und dort mit einer Schraube 25 (Fig. 1) fixiert ist.

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Der Mantel 22 der Drehwelle 21 ist mittels eines Quetschnippels 35, der in die Wand des glockenförmigen Teils 24 eingeschraubt ist, befestigt. Das Ende 29 der Drehwellen-Seele 23 ist als Mehrkantkopf ausgebildet und kraftschlüssig in eine entsprechende Axialausnehmung einer Gewindespindel 36 eingeführt. Letztere sitzt verdrehbar in einer sehnenartig durch die Wand des glockenförmigen Teils 24 hindurchlaufende Bohrung 37. Gegen' axiale Verschiebung- ist sie durch zwei Sprengringe 38 gesichert, die sich über reibungsarme Gleitscheiben 39 an zwei parallelen, in der Wand des glockenförmigen Teils 24 ausgebildeten Flächen 40 abstützen.

Ein Dreharm 30 ist mit einer Vielkant-Innenausnehmung 33 auf einen Mehrkantkopf 3 4 der Ventilspindel 16 aufgeschoben. Er besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei symmetrische Arme, von denen jedoch nur einer belegt ist. Die Anzahl der belegten Arme kann je nach Bedarf erhöht werden. Jeder Arm des Dreharmes 30 weist einen Längsschlitz 41 ( Fig. 1) und zwei Querschlitze 42 (Fig. 3) auf.

Auf die Gewindespindel 36 ist die in den Fig. 4a und 4b in dreifach vergrößertem Maßstab dargestellte Spindelmutter 44 aufgeschraubt. Sie besteht aus einem Hauptkörper 45, der von der die Spindel 36 aufnehmenden Gewindebohrung 46 durchzogen ist, sowie zwei seitliche, diametral gegenüberliegende Zylinderzapfen 47. Die Breite des Hauptkörpers 45 entspricht der Breite der Längsschlitze 41 im Dreharm 30; der Durchmesser der Zylinderzapfen 47 entspricht der Breite der Querschlitze 42 im Dreharm 30.

Die Spindelmutter 44 ist mitsamt der Gewindespindel 36 in den Dreharm 30 so eingesetzt, daß sich der Hauptkörper 45 in dessen Längsschlitz 41 befindet, während die Zylinderzapfen 4 7 in den Querschlitzen 44 des Dreharms 30 geführt sind.

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Die Funktion der beschriebenen Betätigungsvorrichtung für das Ventil ist offensichtlich folgende:

Wird die Seele 23 der Drehwelle 21 verdreht, so überträgt sich die Bewegung auf die Gewindespindel 36. Da diese axial fixiert ist_f verschraubt sich die Spindelmutter und führt dabei eine lineare Bewegung aus. Aufgrund der Mitnahmeverbindung zwischen Spindelmutter 44 und Dreharm 30, die durch die in die Querschlitze 42 des Dreharms 30 eingreifenden Zylinderzapfen 47 bewirkt wird, kommt es zu einer entsprechen-. den Verdrehung des Dreharms 30 und damit der Ventilspindel 16: das Ventil wird geöffnet oder geschlossen. Während der Verdrehung des Dreharms 30 steigt die "schwimmend" angeordnete Spindelmutter 44 in dem Längsschlitz 41 und den Querschlitten 42 den Dreharms 30 auf und ab.

Die Winkelposition des glockenförmigen Teils 24 auf dem Hals 17 am Oberteil-Gehäuse 8 wird so gewählt, daß die geometrischen Bedingungen für die Führung der Drehwelle 21 günstig sind. Der Dreharm 30 wird so auf den Ventilspindelkopf 34 aufgesteckt, daß innerhalb des verfügbaren Bewegungsweges der Spindelmutter 44 auf der Gewindespindel 36 die Regelscheibe 12 zwischen der vollen Offen- und der vollen Schließsteilung verdreht werden kann.

Auf die in Fig. 1 rechts liegende offene Seite des glockenförmigen Teils 24 kann eine (nicht dargestellte) schützende Abdeckplatte aufgeschraubt werden.

Die beschriebene Anordnung ermöglicht eine geometrisch für den geplanten Einsatzzweck des Absperrventils besonders günstig· Umsetzung der Drehwellenbewegung in eine Bewegung der Ventil-Regelscheibe. Sie kann im Bedarfsfalle auch wie folgt abgeändert werden(ohne Zeichnung):

Die Gewindespindel 36 wird durch eine - axial in gleicher

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Weise fixierte und angetriebene - Schnecke ersetzt. Diese kämmt dann mit einem direkt auf den Gewindespindel-Kopf 34 aufgesetzten Schneckenrad.

Claims (13)

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   Patentansprüche

   1 . Fernbedienbares Absperrventil mit einem von einem entfernten Ort aus bedienbaren Betätigungselement; mit einem Gehäuse und hferan angeordneten, durch das Betätigungselement bewegbaren Schließelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente zwei relativ zueinander verdrehbare Steuerscheiben (9, 12) sind, die sich in einem an sich bekannten, kartuschenartig aufgebauten Ventiloberteil (4) befinden, welches in dem Gehäuse (1) des Absperrventils angebracht ist, und daß das Betätigungselement eine Drehwelle (21) ist, welche mit der Spindel (16) des Ventiloberteiles (4) in Drehverbindung steht.
2. 2. Absperrventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (36 bis 47), welche die Drehbewegung der Drehwelle (21) unter Umlenkung von 90° auf die Spindel (16) überträgt.
3. 3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umkehrung der Drehbewegung der Drehwelle (21) eine axial unbewegliche, von der Drehwelle (21) angetriebene Schnecke enthält» welche mit einem auf den Kopf (34) der Spindel (16) aufgesetzten Schneckenrad kämmt.
4. 4. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umkehrung der Drehbwegung der Drehwelle (21) enthält:

   a) eine von der Drehwelle (21) angetriebene, axial unbewegliche Gewindespindel (36);

   b) einen auf den Kopf (34) der Spindel (16) des Ventiloberteils (4) aufgesetzten Dreharm (30);

   c) eine auf der Gewindespindel (36) laufende und in Mit-

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   nahmeverbindung mit dem Dreharm (30) stehende Spindelmutter (44).
5. 5. Absperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß
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   •a) der Dreharm (30) mindestens einen Längsschlitz (41) und mindestens zwei einander gegenüberliegende, in den Längsschlitz (41) einmündende Querschlitze (42) aufweist;

   ' b) die Spindelmutter (44) zwei einander seitlich gegenüberliegende Zylinderzapfen (47) aufweist?

   c) die Spindelmutter (44) im Längsschlitz (41) der Dreharms

   (30) so eingesetzt ist, daß ihre Zylinderzapfen (47) '·* von den Querschlitzen (42) aufgenommen und geführt sind.
6. 6. Absperrventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Hals (17) des Ventiloberteil-Gehäuses (8) ein in unterschiedlichen Winkelpositionen fixierbares Teil (24) angeordnet ist, an dem das Ende der Drehwelle (21) und zumindest ein Teil der die Umlenkung der Drehbewegung der Drehwelle (21) bewirkenden Einrichtung (36 bis 47) befestigt ist»
7. 7. Absperrventil nach Anspruch 6 bei Rückbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke

   am Teil (24) befestigt ist.
8. 8. Absperrventil nach Anspruch 6 bei Rückbeziehung auf Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die C Windespindel (36) an dem Teil (24) befestigt ist.
9. 9. Absperrventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Teil (24) zwei parallele Flächen (40) ausgebildet sind, an denen sich die Schnecke bzw. die Ge-

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   windespindel (36) über zwei in Nuten der Schnecke bzw. der Gewindespindel (36) einsitzende Sprengringe (38) abstützt.
10. 10. Absperrventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sprengringen (38) und den Flächen (40) des Teiles (24) Gleitscheiben (39) angeordnet sind.
11. 11. Absperrventil nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (24) glockenförmig ist und

    die Einrichtung (36 bis 47) zur Umsetzung der Drehbewegung der Drehwelle (21) umgibt.
12. 12. Absperrventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der offenen Seite des glockenförmigen Teils (24)

    eine lösbare Abdeckplatte befestigt ist. 15
13. 13. Absperrventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm (30) eine Vielkant-Innenausnehmung (33) besitzt/

    mit welcher er in unterschiedlichen Winkelpositionen auf einen Mehrkantkopf (34) der Spindel (16) aufsteckbar ist. 20