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Die
Erfindung betrifft ein Ventiloberteil mit einem Kopfstück, das
von einer Spindel mittig durchsetzt ist, über die ein Ventil betätigbar ist,
das mit dem Ventilsitz eines Gehäuses
zur Anlage kommt, und einem Anschlussgewinde für das Gehäuse, das an dem Kopfstück angeordnet
ist.
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Mit
Hilfe von Ventiloberteilen wird der Austritt von Medien aus Armaturen
gesteuert. Für
diesen Zweck wird das Ventiloberteil mittels seines Kopfstücks in das
Gehäuse
einer Armatur geschraubt; auf seine Spindel wird ein Drehgriff oder
Hebel gesteckt. Bei bekannten Ventiloberteilen (vgl.
DE 32 07 895 C2 ,
DE 36 38 180 C2 ,
DE 87 15 044 U1 )
sind jeweils zwei Scheiben zur Steuerung des Durchflusses vorgesehen.
Die Scheiben sind aus keramischem Material hergestellt. Eine der
beiden Scheiben – Steuerscheibe – ist mit
Hilfe eines mit der Spindel in Verbindung stehen den Mitnehmers drehbar
in dem Ventiloberteil angeordnet. Die andere Scheibe – Einlassscheibe – ist eine
feste Ventilsitzscheibe, auch als Festscheibe bezeichnet. Bei Drehung
der Steuerscheibe gleiten die Scheiben aneinander. Auf der dem Ventilsitz
des Gehäuses
zugewandten Seite ist ein Dichtring angeordnet, der an der Einlassscheibe anliegt.
Der Dichtring überragt
die Stirnfläche
des Ventiloberteils. Er dient zur Abdichtung sowohl zur Einlassscheibe
als auch zum Ventilsitz des Gehäuses.
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Zur
Abdichtung des Ventiloberteils gegen das Gehäuse der Armatur ist ein Dichtring
vorgesehen. Der Dichtring kommt an einer O-Ring-Dichtfläche zu liegen,
die in dem Gehäuse
vorgesehen ist. In der Regel wird das Ventiloberteil gemeinsam mit
einem bereits montiertem O-Ring ausgeliefert. Bei der Montage des
Ventiloberteils in das Gehäuse
wird das Ventiloberteil in das Gehäuse eingeschraubt. Hierzu weist
das Ventiloberteil ein Anschlussgewinde auf, das mit einem Gewinde
in dem Gehäuse
korrespondiert. Zur richtigen Anordnung des Dichtrings, der als O-Ring
ausgebildet ist, in der jeweiligen Dichtfläche des Ventiloberteils muss
der O-Ring zur Positionierung in der am Ventiloberteil vorgesehenen
Ringnut das Anschlussgewinde passieren. Hierbei kann es zu Beschädigungen
des O-Rings kommen, die eine einwandfreie Abdichtung erschweren.
Aus diesem Grund finden häufig
im Bereich der Auflage des Kopfstücks an dem Gehäuse zusätzlich Flachdichtungen Anwendung,
um eine sichere Abdichtung zu ermöglichen. Hierdurch ist jedoch
der Aufwand bei der Montage erhöht.
Zudem ist die Flachdichtung zwischen Kopfstück und Gehäuse sichtbar. Weiterhin besteht die
Gefahr, dass die Flachdichtung über
die Einschubbohrung für
das Ventiloberteil nach innen ragt, wodurch einerseits das Einschrauben
des Ventiloberteils erschwert ist, andererseits die Flachdichtung ebenfalls
durch das Anschlussgewinde beschädigt werden
kann.
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Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde ein Ventiloberteil zu schaffen, das ein für den O-Ring
beschädigungsfreies
Einschrauben in das Gehäuse
und damit eine einwandfreie Abdichtung gegen das Gehäuse ohne
zusätzlichen
Bedarf einer Flachdichtung ermöglicht.
Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass das Kopfstück
in Richtung der dem Gehäuse
abgewandten Seite im Anschluss an das Anschlussgewinde eine Dichtfläche aufweist,
die bei einem Aufschrauben einer Kappe auf das Kopfstück einen
Teil eines O-Ring-Einbauraumes bildet.
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Dadurch,
dass eine Dichtfläche
auf der dem Gehäuse
abgewandten Seite des Anschlussgewindes vorhanden ist, besteht die
Möglichkeit,
den O-Ring durch Aufschrauben der Kappe in seine konstruktiv vorbestimmte
Position zu bringen, ohne diesen zu beschädigen. Der O-Ring wird lediglich
in die Position an der Dichtfläche
geschoben. Mit der Erfindung ist daher ein Ventiloberteil geschaffen,
das ein für
den O-Ring beschädigungsfreies
Einschrauben in das Gehäuse
und damit eine einwandfreie Abdichtung gegen das Gehäuse ohne
zusätzlichen
Bedarf einer Flachdichtung ermöglicht.
Auch ist eine Behinderung des Einschraubens durch den O-Ring vermieden.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist der O-Ring-Einbauraum von der Kontur
aus O-Ring-Dichtfläche am Gehäuse, Dichtfläche sowie Ringfläche der
Kappe gebildet. Durch die Ausbildung des O-Ring-Einbauraumes ist
eine zuverlässige
Abdichtung des Ventiloberteils zum Gehäuse mit Hilfe des O-Rings möglich.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist die Gewindekombination zwischen
Kopfstück
und Kappe eine geringere Steigung als die Gewindekombination zwischen
Anschlussgewinde und Gehäuse
auf. Infolge dieser Ausgestaltung führt eine Drehung der Kappe
in Richtung des Gehäuses
zur Klemmung des Kopfstücks
in dem Gehäuse,
wobei das Verdrehen des Kopfstücks
in das Gehäuse
weitgehend vermieden ist. Dadurch ist eine exakte Ausrichtbarkeit
des Griffes zum Gehäuse
ermöglicht,
da die Position des Kopfstücks
in das Gehäuse
durch Schrauben der Kappe in Richtung des Gehäuses klemmbar ist. Dabei ist
das Ventiloberteil ohne Änderung
in bekannte Gehäuse
einsetzbar.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stopfbuchse vorgesehen, die
die Spindel umgibt und in einer Ausnehmung in dem Kopfstück positioniert ist.
Die Stopfbuchse dosiert die Drehbewegung zwischen Spindel und Kopfstück und ermöglicht so
eine Variation der Haptik beim Drehen der Spindel.
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Andere
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 in
vergrößerter Darstellung
ein Ventiloberteil in ein Gehäuse
eingeschraubtem Zustand teilweise in Ansicht, teilweise im Axialschnitt;
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2 die
Untersicht auf eine Steuerscheibe;
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3 die
Darstellung einer Steuerscheibe teilweise in Ansicht, teilweise
im Axialschnitt;
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4 die
Draufsicht auf die in 3 dargestellte Steuerscheibe
und
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5 das
in 1 dargestellte Ventiloberteil mit teilweise aufgeschraubter
Kappe.
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Das
als Ausführungsbeispiel
gewählte
Ventiloberteil weist ein Kopfstück 1 auf,
das von einer in ihm radial geführten
Spindel 2 mittig durchsetzt ist. Über Spindel 2 ist
ein Ventil betätigbar,
das mit dem Ventilsitz 61 eines Gehäuses 6 zur Anlage
kommt. Das Ventil ist im Ausführungsbeispiel
von einer Steuerscheibe 3 und einer Einlassscheibe 4 gebildet.
Die Steuerscheibe 3 ist mit der Spindel 2 formschlüssig verbunden
und im Kopfstück 1 radial
geführt.
An dem der Spindel 2 abgewandten Seite der Steuerscheibe 3 ist
die Einlassscheibe 4 in dem Kopfstück 1 vorgesehen, an
die sich ein Dichtring 5 anschließt, der mit dem Ventilsitz 61 des
Gehäuses 6 zur
Anlage kommt. Auf das Kopfstück 1 ist
außen
eine Kappe 7 aufschraubbar. An seinem dem Gehäuse 6 abgewandten
Ende ist die Spindel 2 von einer Stopfbuchse 8 umgeben.
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Das
Kopfstück 1 besteht
aus einem symmetrischen Hohlkörper,
dessen beide Stirnflächen
offen sind. Auf der dem Gehäuse 6 zugewandten
Seite weist das Kopfstück 1 einem
hülsenartigen
Teil 10 auf. In dem Teil 10 sind Durchtrittsfenster 11 vorgesehen,
die von Längsstegen 12 begrenzt
sind. Im Ausführungsbeispiel
sind zwei durch zwei Stege 12 begrenzte Fenster 11 vorgesehen.
In dem hülsenartigen
Teil 10 ist innen im Bereich des dem Ventilsitz 61 zugewandten
Endes eine Hinterdrehung 101 angeordnet. Im Anschluss daran
sind zwei – nicht
dargestellte – sich
diametral gegenüberliegende
Ausnehmungen vorgesehen.
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Im
Anschluss an die Fenster 11 ist das Kopfstück 1 außen mit
einem Anschlussgewinde 13 versehen. Mit Hilfe des Anschlussgewindes 13 ist
das Kopfstück
in das Gehäuse 6 der
Armatur schraubbar. Benachbart zu dem Anschlussgewinde 13 ist
an dem Kopfstück 1 eine
Dichtfläche 14 ausgebildet,
an der ein O-Ring 91 anliegt. Die Dichtfläche 14 ist
glatt und gewindelos ausgeführt.
An die Dichtfläche 14 schließt sich
nach innen versetzt ein Außengewinde 15 an,
das in eine Verjüngung 16 übergeht,
die in eine Zylinderfläche 17 mündet. Das
Kopfstück 1 hat daher
eine sich in Richtung der dem Gehäuse 6 abgewandten
Seite verjüngende
Form. An seinem dem Gehäuse 6 abgewandten
Ende ist das Kopfstück 1 innen
mit einer Ausnehmung 18 versehen, die in einem nach innen
gerichteten Absatz 19 endet.
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Die
Spindel 2 ist im Wesentlichen massiv ausgeführt. Sie
ist an ihrer dem Wasserzulauf abgewandten Stirnseite außen als
Außenvielkant 21 ausgeführt und
innen mit einem Sackloch 22 mit Innengewinde für die Befestigung
eines nicht dargestellten Drehgriffs versehen. Anschließend ist
außen
an der Spindel eine Zylinderfläche 23 vorgesehen,
mit der die Spindel 2 in dem Kopfstück 1 radial geführt ist.
In der Zylinderfläche 23 sind
zwei Ringnuten 24 und 25 vorgesehen, von denen
die Ringnut 25 einen O-Ring 93 aufnimmt. Der O-Ring 93 dichtet
die Spindel 2 gegen das Kopfstück 1 ab. Zwischen
der Zylinderfläche 23 und
dem Außenvielkant 21 ist
ein Einstich 26 vorgesehen.
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Die
Spindel 2 ist in dem Kopfstück 1 begrenzt drehbar.
Auf der dem Außenvielkant 21 entgegengesetzten
Seite ist zu diesem Zweck außen
an der Spindel ein Quersteg 27 angeformt. Der Quersteg 27 ist
zwischen einem innen im Kopfstück 1 vorgesehenen
Anschlag drehbar. An den Quersteg 27 schließt sich
eine Scheibe 28 an, die auf ihrer dem Gehäuse 6 zugewandten
Seite einen Mitnehmer 29 aufweist.
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Die
Steuerscheibe 3 hat eine im Wesentlichen tonnenförmige Ausbildung,
aus der zwei sich gegenüberliegende
Kreisausschnitte 30 ausgenommen sind (2 und 4).
Die Kreisausschnitte 30 weisen im Ausführungsbeispiel einen Winkel
von ca. 90° auf.
Auf ihrer der Spindel 2 zugewandten Seite weist die Steuerscheibe 3 einen
ringförmigen
Ansatz 31 auf. Der ringförmige Ansatz 31 umfasst
in montiertem Zustand den Mitnehmer 29 der Spindel 2.
Am Fuß des
Ansatzes 31 sind Ausnehmungen 32 ausgebildet,
in die der Mitnehmer 29 fasst. Auf der der Spindel 2 abgewandten
Stirnseite sind in der Steuerscheibe 3 zwei sich gegenüberliegende
sektorförmige
Vertiefungen 35 vorgesehen.
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Die
Einlassscheibe 4 weist auf ihrem Umfang zwei – nicht
dargestellte – sich
diametral gegenüberliegende
Nasen auf. Mit den Nasen fasst die Scheibe 4 in die Ausnehmungen,
die in dem hülsenförmigen Teil 10 des
Kopfstücks 1 vorgesehen
sind. Die Einlassscheibe 4 ist damit drehfest in dem Kopfstück 1 angeordnet.
Die Scheibe 4 weist sektorförmige Durchtrittsöffnungen
auf. Im Ausführungsbeispiel sind
zwei sich diametral gegenüberliegende
Durchtrittsöffnungen
vorgesehen.
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Der
Dichtring 5 ist nach Art einer Lippendichtung ausgebildet.
Er besteht im Wesentlichen aus einem Mittelstück 51, an dem auf
seiner der Scheibe 4 zugewandten Stirnseite eine Lippe 52 angeformt
ist. Die Lippe 52 hat im Querschnitt eine im Wesentlichen trapezförmige Ausbildung.
Die Lippe 52 ist unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet.
Die Außenfläche der
Lippe 52 liegt an der Scheibe 4 dichtend an (1).
Im Anschluss an die Lippe 52 ist zwischen dieser und dem
Mittelstück 51 eine
Ausnehmung 53 ausgebildet. Das Mittelstück 51 ist außen mit
einem Bund 54 versehen, der in die Hinterdrehung 101 des
hülsenartigen
Teils 10 greift. Innen ist an dem Mittelstück 51 eine
Wulst 55 ausgebildet. In montiertem Zustand des Ventiloberteils
liegt die Außenseite
der Wulst 55 plan auf dem Ventilsitz 61 auf.
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Das
Gehäuse 6 ist
mit einem Ventilsitz 61 versehen. In dem Ventilsitz 61 mündet ein
Zulauf 62, durch den Wasser in das Ventiloberteil eintritt.
Im Bereich der Durchtrittsfenster 11 befindet sich ein
Auslaufkanal 63, durch den das Wasser aus dem Ventiloberteil
austritt. Im Anschluss an den Auslaufkanal 63 weist das
Gehäuse 6 ein
Anschlussgewinde 64 auf, an das sich eine O-Ring-Dichtfläche 65 anschließt. Die
O-Ring-Dichtfläche 65 nimmt
in montiertem Zustand des Ventiloberteils in dem Gehäuse den O-Ring 91 auf.
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Die
Kappe 7 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt. Sie
weist an ihrem dem Gehäuse 6 abgewandten
Ende innen eine Zylinderfläche 71 auf, die
in eine Erweiterung 72 übergeht.
An die Erweiterung 72 schließt sich ein Innengewinde 73 an,
das mit dem Außengewinde 15 des
Kopfstücks 1 korrespondiert.
Das Innengewinde 73 endet in einer zweiten Erweiterung 74,
an die sich eine Zylinderfläche 75 anschließt. Außen ist
im Bereich der Zylinderfläche 75 ein
Einschraubbund 76 ausgebildet, der nach dem Einschrauben
des Ventiloberteils mit einer Ringfläche 79 auf dem Gehäuse der
Gehäuse 6 aufliegt
und mit dem Dichtring 91 in Kontakt steht. Das Einschrauben
in die Gehäuse 6 erfolgt
mittels eines Außenmehrkants 77,
der auf der der Gehäuse 6 abgewandten
Seite der Kappe 7 vorgesehen ist. Die Kappe 7 ist außen mit
einem Außengewinde 78 für die Aufnahme einer
nicht dargestellten Hülse
versehen. Die Kappe 7 kann aber auch außen insgesamt nach Art eines Kegelstumpfes
ausgebildet sein, der im Bereich des Einschraubbund Ausnehmungen
nach Art eines Mehrkants aufweist.
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Die
Stopfbuchse 8 ist aus Kunststoff hergestellt. Sie dient
zum Bremsen der Bewegung zwischen Spindel 2 sowie Kopfstück 1 und
weist eine rotationssymmetrische Form auf. Sie ist an ihrem einen Ende
mit einem Kragen 81 versehen, der in montiertem Zustand
in den Einstich 26 der Spindel greift. Innen ist die Stopfbuchse 8 mit
zwei zueinander beabstandeten Wulsten 82 und 83 versehen,
die beiderseits der Ringnut 24 mit der Spindel 2 in
Berührung stehen.
In montiertem Zustand ist die Stopfbuchse 8 in der Ausnehmung 18 des
Kopfstücks 1 positioniert. Mit
ihrem dem Kragen 81 abgewandten Ende liegt die Stopfbuchse 8 dann
auf dem Absatz 19 auf.
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Der
O-Ring 91 liegt vor der Montage des Ventiloberteils in
das Gehäuse
an der Dichtfläche 14 des
Kopfstücks 1 an
oder befindet sich in einschiebfähiger
Lage auf der dem Gehäuse
abgewandten Seite der Dichtfläche 14.
Beim Einschrauben des Kopfstücks 1 fährt der
O-Ring 91 dann an die am Gehäuse 6 vorgesehene
O-Ring-Dichtfläche 65 heran. Durch
Aufschrauben der Kappe 7 kommt für den Fall, dass der O-Ring 91 nicht
bis an die O-Ring-Dichtfläche 65 herangefahren
ist (5), der Einschraubbund 76 mit seiner
Ringfläche 79 mit
dem O-Ring 91 in Berührung
und drückt
diesen beschädigungsfrei beim
weiteren Aufschrauben der Kappe an die O-Ring-Dichtfläche 65 heran, bis
die Ringfläche 79 auf
dem Gehäuse 6 aufliegt
(1). Durch die Kontur der O-Ring-Dichtfläche 65,
der Dichtfläche 14 sowie
der Ringfläche 79 ist
ein O-Ring-Einbauraum 66 geschaffen, in der der O-Ring 91 beschädigungsfrei zu
liegen kommt, wodurch die Abdichtung geschaffen ist.
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Zudem
besteht mit Hilfe des Ventiloberteils die Möglichkeit den Griff der jeweiligen
Armatur positionsgenau auszurichten. Dies ist dadurch erzielt, dass
das Kopfstück 1 und
die Kappe 7 durch das Außengewinde 15 und
das Innengewinde 73 schraubbar miteinander verbunden sind.
Zunächst
wird das Kopfstück 1 in
das Gehäuse
eingeschraubt, bis der Dichtring 5 mit dem Ventilsitz 61 in
Kontakt tritt. Dies erfolgt durch Aufsetzen des Griffs auf die Spindel 2 und
Drehen des Griffes, wodurch es wegen der formschlüssigen Verbindung
zwischen Griff und Spindel 2, sowie der begrenzten Drehbarkeit
der Spindel 2 im Kopfstück 1 zu
einer exakten Positionierung des Griffes zum Gehäuse kommt. Zwar kann der Griff
nach dem Einschrauben des Kopfstücks 1 mit
Hilfe des Griffs und der Spindel 2 abgenommen und zur Ausrichtung
versetzt erneut aufgesetzt werden; wegen der nicht stufenlosen Rasterung
des Außenvielkants 21 ist
jedoch eine exakte Ausrichtung nicht möglich. Hierzu müsste das
Kopfstück
weiter eingeschraubt werden als bis zur Anlage des Einschraubbundes
mit dem Gehäuse,
was im Gewinde bzw. im Bereich der Dichtfläche für den O-Ring zu hohen mechanischen Spannungen
führt und
die dauerhafte Festigkeit des Ventiloberteils nachteilig beeinflussen
kann. Bei dem erfindungsgemäßen Ventiloberteil
besteht jedoch die Möglichkeit
die exakte Positionierung des Griffes zu ermöglichen. Der Griff wird dabei
gehalten und die Position des Kopfstücks 1 in dem Gehäuse 6 durch Schrauben
der Kappe 7 in Richtung des Gehäuses 6 geklemmt. Im
Ausführungsbeispiel
weist die Gewindekombination 15, 73 zwischen Kopfstück 1 und Kappe 7 eine
geringe Steigung als die Gewindekombination 13, 64 zwischen
Kopfstück 1 und
Gehäuse 6 auf.
Dies erleichtert das Halten des Kopfstücks 1 mit dem Griff
in der exakten Positionierung. Hierdurch ist eine noch genauere
Ausrichtung des Griffes möglich, was
beispielsweise bei der Montage von nebeneinander angeordneten Armatur
aus designtechnischen Gründen
gewünscht
sein kann.