DE4218222A1 - Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere für Sanitärarmaturen, mit einer Einrichtung zur Positionie­ rung eines Stellglieds, wobei wenigstens eine von einer Feder gegen eine Rollbahn gedrückte Kugel vorgesehen ist, die in bestimmten Positionen des Stellglieds in eine Aussenkung einfaßt, so daß eine Arretierung in diesen Positionen erfolgt.

Derartige Ventile sind bekannt (US-PS 3 203 249). Hier­ bei wird die Kugel von einer Feder in jeder Ventilstel­ lung gegen eine Roll- oder Laufbahn gedrückt, so daß eine nicht unerhebliche, unerwünschte Dauerbelastung im Laufbereich der Kugel gegeben ist. Außerdem werden über den gesamten Ventilstellbereich durch die Reibung der Kugel größere Stellkräfte erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebene Ventil zu verbessern und so auszubilden, daß die Dauerbelastung durch die Kugel im Lauf- oder Rollbahnbereich und die Reibung zwischen Kugel und Laufbereich vermindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollbahn so angeordnet ist, daß die Kugel nahezu drucklos anliegt und die Rollbahn im Bereich der be­ stimmten Positionen Erhebungen in Richtung entgegen der Druckkraft der Feder aufweist, wobei im Bereich der Erhebung jeweils eine Aussenkung für die Aufnahme der Kugel in der Rastposition vorgesehen ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 8 angegeben.

Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann eine Reduzierung der Dauerbelastung in den Raststellungen oder beim Ver­ fahren in die jeweiligen Positionen sowie eine völlige Ausschaltung der Reibung außerhalb der Erhebungen an der Kugel erreicht werden, während andererseits eine exakte Positionierung für bestimmte Ventilstellungen, z. B. Stellung "geschlossen" oder Stellung "voll geöff­ net" bzw. "halb geöffnet", gewährleistet ist. Der ent­ sprechende Laufbereich im Ventilgehäuse ist so dimen­ sioniert, daß die Kugel beim Verfahren des Mitnehmers und in den Rastpositionen nahezu vorspannungslos ver­ bleibt. Nur unmittelbar vor der Rastposition wird die Kugel beim Verfahren über eine kleine Erhebung durch die Feder vorgespannt und belastet in diesem Bereich kurzfristig das Gehäuse, worauf nach dem Erreichen der Raststellung wiederum eine Entspannung im Bereich der Aussenkung erfolgt.

In weiterer Ausgestaltung kann zweckmäßig die Kugel mit der Feder in einem Rohr mit einer Stellschraube ange­ ordnet werden, wobei dann vorteilhaft diese patronenar­ tige Baueinheit in eine Aufnahmebohrung eines Drehkör­ pers des Ventils einfügbar ist. Damit ein Herausfallen der Kugel aus dem Rohr verhindert wird, kann dieses an der Austrittsseite eine entsprechende Einschnürung auf­ weisen, so daß die Kugel etwa nur mit einem Drittel des Kugeldurchmessers aus dem Rohr hervorstehen kann.

Bei einem Ventil mit Kunststoffgehäuse können die Erhe­ bungen vorteilhaft in der Wandung des Gehäuses parallel zur Drehachse als Rippen ausgebildet sein, wobei dann an der Stirnseite jeder Rippe eine etwa im Durchmesser der Kugel entsprechende Rinne angeformt ist. Zur Erhö­ hung der Festigkeit können die Rippen auch aus einem anderen Material, z. B. Metall, hergestellt sein, die dann bei der Herstellung des Kunststoffgehäuses mit eingespritzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 ein in schematischer Weise dargestelltes Absperr- und Umschaltventil in Kartuschenbauweise im Längsschnitt;

Fig. 2 das Absperr- und Umschaltventil gemäß Fig. 1 in der Schnittebene II.

Das in der Zeichnung dargestellte Ventil ist als Ab­ sperr- und Umschaltventilkartusche 10 ausgebildet, die in den Körper von Sanitärarmaturen (in der Zeichnung nicht dargestellt) einsetzbar ist. In einem mantelför­ migen Gehäuse 1 ist ein Drehkörper 2 mit einer Ventil­ regulierscheibe 3 drehbar angeordnet. An der Ventilre­ gulierscheibe 3 ist eine Ventilsitzscheibe 4 mit einem Boden 16 drehfest im Gehäuse 1 gehaltert. Die Ventil­ regulierscheibe 3 und die Ventilsitzscheibe 4 können aus Keramikmaterial hergestellt sein, wobei die beiden Scheiben mit feinbearbeiteten Flächen zueinander ver­ drehbar wasserdicht aneinanderanliegen. An den von den Dichtflächen abgekehrten Stirnseiten sind einerseits der Drehkörper 2 und andererseits der Boden 16 mit Dichtringen dicht an die Ventilregulierscheibe 3 und die Ventilsitzscheibe 4 angeschlossen. Im Boden 16 und der Ventilsitzscheibe 4 sind Durchtrittsöffnungen 160 und 40 angeordnet, die mit Durchtrittsöffnungen 30 in Abhängigkeit von der Drehstellung mehr oder weniger in Verbindung bringbar sind. Die beiden Durchtrittsöffnun­ gen 30 sind im Drehkörper mit einem Überströmkanal 26 verbunden, wobei die eine Durchtrittsöffnung 30 koaxial zu einer Drehachse 13 des Drehkörpers 2 angeordnet ist, während die andere Durchtrittsöffnung 30 radial ver­ setzt angeordnet ist. Parallel zu der radial versetzt angeordneten Durchtrittsöffnung 40 sind auf einem Kreisbogen weitere Durchtrittsöffnungen vorgesehen (in der Zeichnung nicht dargestellt), so daß mit einer Dre­ hung des Drehkörpers 2 die auf dem Kreisbogen angeord­ neten Durchtrittsöffnungen 40 mit der radial angeordne­ ten Durchtrittsöffnung 30 wahlweise in Verbindung ge­ bracht werden können.

Zur Erleichterung der Handhabung des Ventils ist in dem Drehkörper 2 in einer Radialbohrung 25 ein patronen­ artig ausgebildetes Rohr 23 angeordnet, in dem eine Kugel 21 von einer Feder 22 radial nach außen gestrammt wird. Die Feder 22 stützt sich dabei an einer Stell­ schraube 24 zur Justierung der Federkraft ab.

An der Wandung des Gehäuses 1 ist eine Rollbahn 11 aus­ gebildet, die in den bevorzugten Drehstellungen des Drehkörpers 2 radial vorspringende Rippen parallel zur Drehachse 13 auf der Innenwandung aufweist. An jeder Rippe 15 ist eine entsprechend dem Durchmesser der Ku­ gel 21 geformte Rinne 14 parallel zur Drehachse 13 aus­ gebildet. Die Kugel 21 in dem Rohr 23 wird mit Hilfe der Stellschraube 24 und der Feder 22 radial so positi­ oniert, daß sie nahezu drucklos an der Rollbahn 11 des Gehäuses 1 anliegt.

Wird nun der Drehkörper 2 von einem Benutzer gedreht, so gleitet die Kugel 21 nahezu reibungslos und bela­ stungsfrei für die Rollbahn 11 bis sie in den Bereich einer Rippe 15 durch eine etwa dem Radius der Kugel 21 entsprechenden Kurve 12 radial entgegen der Kraft der Feder 22 zurückgedrückt wird. Unmittelbar danach drückt die Feder 22 dann die Kugel 21 in die Rinne 15 und be­ wirkt eine Arretierung bzw. Verrastung in dieser Posi­ tion. Hierbei ist die Kugel 21 wiederum nahezu vorspan­ nungslos in der Rastposition angeordnet. Beim Verlassen der Raststellung erfolgt der gleiche Vorgang in umge­ kehrter Reihenfolge.

Claims (8)

1. Ventil, insbesondere für Sanitärarmaturen, mit einer Einrichtung zur Positionierung eines Stell­ glieds, wobei wenigstens eine von einer Feder gegen eine Rollbahn gedrückte Kugel vorgesehen ist, die in bestimmten Positionen des Stellglieds in eine Aussenkung einfaßt, so daß eine Arretierung in dieser Position erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (11) so angeordnet ist, daß die Kugel (21) nahezu drucklos anliegt und die Rollbahn (11) im Bereich der bestimmten Positionen Erhebun­ gen in Richtung entgegen der Druckkraft der Feder (22) aufweist, wobei im Bereich der Erhebung je­ weils eine Aussenkung für die Aufnahme der Kugel (21) in der Rastposition vorgesehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung von der Rollbahn (11) auf einer Kurve (12) mit einem Radius erfolgt, der gleich groß oder größer als der Radius der Kugel (21) ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stellglied ein Drehkörper (2) ist, in dem die Kugel (21) mit der Feder (22) angeordnet ist und die Erhebungen in der Wandung eines Gehäu­ ses (1) parallel zur Drehachse (13) als Rippen (15) ausgebildet sind, deren Stirnseiten jeweils achs­ parallel eine Rinne (14) mit einem kreissegmentar­ tigen Querschnitt tragen, dessen Radius etwa dem Radius der Kugel (21) entspricht.

4. Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als Absperr- und/oder Umschaltventilkartusche (10) ausgebildet ist, die als Baueinheit in Sanitärarmaturen ein­ setzbar ist.

5. Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (21) mit der Feder (22) als Baueinheit in einem Rohr (23) zusam­ mengefaßt sind, welches in einer Radialbohrung (25) des Drehkörpers (2) anordbar ist, wobei als Wider­ lager für die Feder (22) und zur Justierung der Federkraft eine Stellschraube (24) in dem Rohr (23) angeordnet ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (23) an der Austrittsseite für die Kugel (21) eine Einschnürung aufweist, so daß die Kugel (21) nur bis zu einem bestimmten Grad heraustreten kann und ein Herausfallen unterbunden ist.

7. Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und der Drehkörper (2) aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt sind.

8. Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (15) aus Metall hergestellt ist und durch Verbundspritzguß mit dem Gehäuse (1) aus Kunststoff verbunden ist.