DE69814999T2 - Ventilpatrone mit ebenem verschlussteil - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf eine Patrone für einen Einwegwasserhahn des Typs mit einem flachen Verschlußteil, wobei die Patrone einen Patronenkörper und einen Bodenabschnitt einschließt, worin ein zylindrischer Sitz ausgespart ist.
• Patronen des in Betracht gezogenen Typs sind in EP-A-0 146 480 offenbart. Solche Patronen haben einen Drehverschluß mit einer exzentrischen Durchgangsöffnung, welcher mit einer festen Dichtpackung zusammenwirkt und unter der Einwirkung eines Drehsteuerglieds dazu vorgesehen ist, sich zwischen einer Stellung vollständiger Öffnung und einer Stellung vollständigen Schließens durch Zwischenstellungen zur Regulierung der Ausgabemenge hindurch zu drehen. Der Hauptnachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß der Weg von der vollständigen Öffnung bis zum vollständigen Schließen einen sehr begrenzten Winkelbereich abdeckt, wodurch die Steuerung der Ausgabemenge für den Benutzer schwierig und wenig feinstufig ist, weil sie durch sehr begrenzte Winkelverlagerungen herbeizuführen ist. Darüber hinaus ist die Bedienung durch Drehen des Steuerglieds für behinderte Personen schwierig.
• Aus der DE-B-1 918 622 sind auch Vorrichtungen für Mischhähne bekannt, worin zwei ebene Teile eingebaut sind, von denen das eine unbeweglich und mit Einlaßöffnungen und einer möglichen Auslaßöffnung versehen ist, und das andere translationsbeweglich unter der Einwirkung eines Schwenksteuerhebels ist und mit einem Profil versehen ist, das zum Zusammenwirken mit den Durchgangsöffnungen des unbeweglichen Teils vorgesehen ist. In diesem Fall ist es durch Wählen eines geeigneten Verhältnisses zwischen den Armen des Steuerglieds möglich, die Steuerung feinstufig genug zu machen. Jedoch besteht ein Nachteil dieser Vorrichtungen darin, daß ihre Installation das Vorsehen komplizierter Durchgangswege in dem Hahngehäuse zur Folge hat, für welches die Vorrichtung bestimmt ist. Darüber hinaus ist der durch diese Druckschrift offenbarte Hahn nicht für die Verwendung einer Patrone geeignet.
• Es ist daher die Aufgabe dieser Erfindung, alle oder einen Teil dieser Nachteile der bekannten Patronen zu beheben und dennoch die jeweiligen Vorteile beizubehalten. Insbesondere ist es beabsichtigt, daß die Patrone eine einfache und feinstufige Steuerung erlauben sollte, daß ihre Herstellungskosten begrenzt sein sollten, daß ihre Benutzungsdauer zufriedenstellend sein sollte und daß keine komplizierte Form für das Hahngehäuse benötigt werden sollte, um die Installation der Patrone zu erlauben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Patrone für einen Einwegwasserhahn, wobei die Patrone vom offenen Typ ist und ein flaches Verschlußteil umfaßt, einen Patronenkörper mit einem Bodenabschnitt, in dem ein ausgesparter zylindrischer Sitz eine Dichtmanschette aufnimmt, die mit elastischen Andrückmitteln versehen ist, wobei der flache Verschlußteil aus einem Schlitten besteht, der im Patronenkörper für diametrale Bewegung gegenüber dem Körper geführt ist, in Wirkverbindung mit der Dichtmanschette gehalten ist, und eine Öffnung aufweist, die in einer Stellung des Schlittens zur Fluchtung mit dem Durchgangsweg der Dichtmanschette geeignet ist, während in einer anderen Stellung der Schlitten diesen Durchgangsweg schließt, und der Schlitten kinematisch mit einem inneren Arm eines Hebels gekuppelt ist, welcher in dem Patronenkörper schwenkbar ist und dessen äußerer Arm das Steuerglied des Hahns bildet.
• Vorzugsweise ist der Schlitten aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt.
• Vorzugsweise ist die Dichtmanschette im Bodenabschnitt des Patronenkörpers in einer mittigen Lage angeordnet.
• Dank dieser Merkmale kann die Einstellung des Hahns leichtgemacht und feinstufig sein mittels einer geeigneten Wahl des Verhältnisses zwischen. den beiden Hebelarmen. Weil die Schließung des Hahns durch die Dichtmanschette sichergestellt ist, muß der Schlitten nicht aus einem teueren Material wie Keramik hergestellt sein, er kann im Gegenteil aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein, wodurch die Herstellung der Patrone einfach und billig ist. Da eine solche Patrone vom offenen Typ ist, benötigt der Boden der Aussparung des Hahnkörpers, der zur Aufnahme der Patrone bestimmt ist, nur einen Durchgangsweg für den Wassereinlaß, welcher darüber hinaus mittig angeordnet sein kann, wodurch eine komplizierte Struktur des Hahnbodens nicht erforderlich ist.
• Vorzugsweise ist an der Oberfläche des Schlittens eine dünne Schutzschicht angebracht, die mit der Dichtmanschette zusammenwirkt. Die dünne Schutzschicht kann aus Metall oder aus einem hochwertigen Kunststoff hergestellt sein.
• Auf diese Weise kann der Schlitten aus einem besonders preiswerten Kunststoff hergestellt sein, der im Hinblick auf seine begrenzten Eigenschaften nicht für lange Zeit der erosiven Wirkung durch den Wasserstrom unter den Bedingungen einer erheblichen Drosselung widerstehen könnte, jedoch bezüglich der erosiven Wirkung durch eine dünne Schutzschicht geschützt ist, welche aus einem aufwendigeren Material hergestellt ist, aber im Hinblick auf seine sehr geringe Menge keinen erheblichen Einfluß auf die Patronenkosten hat.
• Vorzugsweise ist der Betätigungshebel in dem Patronengehäuse mittels einer kugelförmigen Form eines Mittelabschnitts des Hebels und einer komplementären Form eines Sitzes in dem Patronengehäuse schwenkbar, wobei eine geeignete Dichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise wie ein sogenannter Quadring geformt ist.
• Diese und andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile des Gegenstands der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die kein einschränkendes Beispiel ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, worin
• 1 die erfindungsgemäße Patrone in der Schließstellung zeigt und in einem Längsschnitt, quer zu der Richtung der Schlittenbewegung, nämlich in einem Schnitt entlang der Linie I–I von 2,
• 2 dieselbe Patrone in einem Längsschnitt zeigt, längsverlaufend bezüglich der Richtung der Schlittenbewegung, nämlich in einem Schnitt entlang der Linie II–II von 1,
• 3 die Patrone in einem der 2 entsprechenden Längsschnitt zeigt, jedoch in der Stellung der vollständigen Öffnung, und
• 4 den Querschnitt durch die Patrone entlang der Linie IV–IV von 3 zeigt.
• Die Patrone besitzt einen Körper 1, welcher in diesem Fall aus einem Stück mit einem Bodenabschnitt 2 hergestellt ist, und worin Öffnungen 3 für die Ausgabe des durch die Patrone gesteuerten Wassers vorgesehen sind; diese Patrone ist daher von einem offenen Typ. Der Bodenabschnitt 2 ist mit einer Dichtung 5 zur Abdichtung gegenüber einem Wassereinlaßkanal versehen, und in der dargestellten Ausführungsform besitzt er einige Stifte 4 für die Positionierung der Patrone, wenn sie in ein Hahngehäuse (nicht gezeigt) eingesetzt wird. Unterschiedliche Positioniermittel können in unterschiedlichen Ausführungsformen der Patrone vorgesehen sein. In dem Bodenabschnitt 2 befindet sich ein hohler zylindrischer Sitz 6, worin eine Dichtmanschette 7 eingesetzt ist, hergestellt aus einem elastomeren Material und beaufschlagt durch eine Feder B.
• In dem Patronenkörper 1 ist ein flacher Verschlußteil untergebracht, der die Form eines Schlittens aufweist, bestehend aus einem Bodenteil 9 mit einer Durchgangsöffnung 11 und einem Kopfteil 10 mit einem Kupplungssitz 12. Die Durchgangsöffnung 11 ist so angeordnet und bemessen, daß in einer Stellung des Schlittens (3: Öffnungsstellung) die Durchgangsöffnung 11 mit dem Durchgangsweg der Dichtmanschette 7 fluchtet, während in einer anderen Stellung des Schlittens (2: Schließstellung) der Durchgangsweg 11 nicht mit dem Durchgangsweg der Dichtmanschette 7 kommuniziert, wodurch letzterer geschlossen ist. Wie verständlich sein wird, fluchtet in den Zwischenstellungen zwischen den beiden beschriebenen und gezeigten der Durchgangsweg 11 nur teilweise mit dem Durchgangsweg der Dichtmanschette 7, welche daher nicht geschlossen, sondern mehr oder weniger gedrosselt ist.
• Der Schlitten 9–10 wird axial in seiner Stellung innerhalb des Patronenkörpers 1 mittels eines Innenstücks 13 gehalten, das in den Körper 1 eingeführt ist und Zungen 14 besitzt, welche seine Drehung verhindern. Das Innenstück 13 ist mit vorspringenden Bereichen 15 versehen, und zwischen diesen ist das Kopfteil 10 des Schlittens 9–10 angebracht, welches auf diese Weise für eine diametrale Bewegung bezüglich des Körpers 1 geführt ist. Darüber hinaus besitzt das Innenstück 13 den Vorsprüngen 15 entgegengesetzt einen teilweise kugelförmigen Sitz 16. Das Innenstück 13 seinerseits wird in seiner Lage innerhalb des Körpers 1 durch einen Deckel 17 gehalten, welcher an dem Körper 1 auf beliebige Weise (z. B. mittels elastischer Rastzähne, nicht dargestellt, oder durch Kleben oder Schweißen) befestigt ist, und welcher an seinem Innenbereich einen teilweise kugelförmigen Sitz 18 bildet.
• Zwischen den teilweise kugelförmigen Sitzen 16 und 18 ist der teilweise kugelförmige Mittelabschnitt 19 eines zweiarmigen Hebels eingesetzt, dessen innerer Arm 20 mit dem Kupplungssitz 12 des Schlittens 9–10 gekuppelt ist, während der äußere Arm 21 (gewöhnlich versehen mit einem Hebel, Kappe oder Handgriff, nicht dargestellt) das Steuerglied für den Hahn bildet. Eine Dichtung 22, zum Beispiel des als "Quadring" bezeichneten Typs, dichtet zwischen dem kugelförmigen Abschnitt 19 des Steuerhebels und den kugelförmigen Bereichen des Deckels 17 bzw. des Innenstücks 13. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22 in äquatorialer Lage bezüglich der Teilkugel 19 angebracht, aber bei anderen Ausführungsformen könnte sie auf unterschiedliche Weise angebracht sein. Wie verständlich sein wird, wird durch Schwenken des Steuerglieds 21 der Schlitten 9–10 veranlaßt, sich diametral zu verlagern, und demgemäß wird der Durchfluß durch den Hahn gesteuert.
• Wenn die Durchgangsöffnung 11 des Schlittens 9–10 in nahezu vollständiger Weise den Durchgangsweg der Dichtmanschette 7 schließt, wird der Wasserdurchfluß in hohem Maße gedrosselt und dieser erhält eine große Geschwindigkeit und Verschleißfähigkeit, welche auf die Ränder der Durchgangsöffnung 11 ausgeübt wird. Damit diese Ränder nicht beschädigt werden, kann der Schlitten 9–10 aus Kunststoff hoher Qualität hergestellt sein, wie solche auf Basis von Polysulfonen. Jedoch sind solche Kunststoffe einigermaßen teuer. Daher ist es in bestimmten Fällen vorzuziehen, für den Schlitten 9–10 einen billigen Kunststoff zu verwenden und seine zum Zusammenwirken mit der Dichtmanschette 7 bestimmte Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus einem geeigneten erosionsresistenten Material zu versehen, befestigt an dem Schlitten. Diese dünne Schicht kann aus einem Kunststoff hoher Qualität hergestellt oder vorzugsweise durch eine dünne Schicht aus Metall gebildet sein, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl.
• Wie aus dem Vorstehenden verständlich sein wird, vereint die Patrone entsprechend der vorliegenden Erfindung im wesentlichen alle die Vorteile der unterschiedlichen Typen bekannter Patronen durch Beseitigung der meisten ihrer Nachteile; sie ist einfach zu benutzen, hat eine beträchtliche Einstellempfindlichkeit, ist verhältnismäßig billig in der Herstellung und ruft keine besonderen Einbauprobleme hervor. Darüber hinaus ist es einfach, sie zu konstruieren, um unterschiedlichen Einbauanforderungen zu genügen.
• Ein durch die erfindungsgemäße Patrone gebotener Vorteil besteht darin, insbesondere wenn sich ihre Einlaßöffnung in einer mittigen Lage befindet, daß sie in einem Gehäuse von einfacher Form angebracht werden kann, welches den gewöhnlich geschraubten oberen Teil eines gegebenen Hahns ersetzen kann.
• Man sollte sich darüber im klaren sein, daß die Erfindung nicht auf die als Beispiel beschriebene und gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. Einige mögliche Änderungen sind beschrieben worden und andere liegen in der Fachkenntnis jeden Technikers. Zum Beispiel könnte der Bodenabschnitt 2 des Körpers 1 an den Körper angesetzt sein, anstelle einteiliger Ausbildung damit; die Dichtmanschette 7 kann, wenn benötigt, in einer nicht-mittigen Lage angebracht sein; sie kann durch ein von einer Feder unterschiedliches elastisches Glied oder sogar durch ihre eigene Elastizität beaufschlagt sein; die Form des Schlittens 9–10 kann auf unterschiedliche Weise gewählt werden; seine diametrale Führung innerhalb des Patronenkörpers kann auf verschiedene Weisen erzielt werden; und der Einstellhebel kann auf jede Weise schwenkbar gelagert sein, die unterschiedlich ist von dem teilkugelförmigen Mittelabschnitt.

Claims (10)

1. Patrone für einen Einwegwasserhahn, wobei die Patrone eine offene Patrone ist, mit einem flachen Verschlußteil (9–10) und einem Patronenkörper (1) mit einem Bodenabschnitt (2), in dem eine einzelne mittig angeordnete zylinderförmige Aufnahme (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylinderförmigen Aufnahme (6) eine einen Durchgang aufweisende und mit elastischen Andruckmitteln (8) versehene Dichtmanschette (7) eingesetzt ist, der flache Verschlußteil aus einem Schlitten (9–10) besteht, der im Patronenkörper (1) gelagert und nur für eine gegenüber dem Patronenkörper (1) diametrale Bewegung geführt ist, wobei der Schlitten (9–10) mit der Dichtmanschette (7) in Wirkverbindung steht und eine einzelne Durchgangsöffnung (11) aufweist, die in einer bestimmten Stellung des Schlittens mit dem Durchgang der Dichtmanschette (7) zusammenfällt, während in einer anderen Stellung der Schlitten (9–10) diesen Durchgang verschließt, und ein Kipphebel (20–21) am Patronenkörper (1) angelenkt ist und einen ersten, kinematisch mit dem Schlitten (9–10) verbundenen Innenarm (20) sowie einen zweiten, als Betätigungselement dienenden Außenarm (21) aufweist.
2. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (9–10) aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt ist.
3. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des Schlittens (9–10) eine dünne Schutzschicht (23) angebracht ist, die mit der Dichtmanschette (7) zusammenwirkt.
4. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schutzschicht (23) aus Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl, hergestellt ist.
5. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schutzschicht (23) aus einem hochwertigen Kunststoff hergestellt ist.
6. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (7) im Bodenabschnitt (2) des Patronenkörpers (1) in einer mittigen Lage angeordnet ist.
7. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (19–21) über einen Mittelabschnitt (19) des Hebels am Patronenkörper (1) angelenkt ist, wobei dieser Mittelabschnitt teilweise kugelförmig und zusammen mit einer geeigneten Dichtung (22) in einer eine entsprechende Form aufweisende Aufnahme des Patronenkörpers angeordnet ist.
8. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (22) wie ein sogenannter Quadring ausgebildet ist.
9. Wasserhahnpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Patronenkörper (1) ein verdrehsicher gelagertes Innenstück (13) besitzt, das eine Führung für den Schlitten (9–10) bildende Erhebungen (15) aufweist, und mit einem Deckel (17) versehen ist, der dazu bestimmt ist, sämtliche Patronenteile in ihrer Lage zu halten.
10. Wasserhahnpatrone nach Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im Patronenkörper (1) für den Mittelabschnitt (19) des Betätigungshebels vorgesehene Aufnahme zum Teil durch das Innenstück (13) und zum Teil durch den Deckel (17) gebildet ist.