DE3202040A1

DE3202040A1 - Mischventil fuer sanitaere einhebel-mischbatterie

Info

Publication number: DE3202040A1
Application number: DE19823202040
Authority: DE
Inventors: Werner 5726 Unterkulm Hunziker
Original assignee: KWC AG; Karrer Weber et Cie AG
Current assignee: Franke Technology and Trademark Ltd
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE8201573U1; CH651119A5; DE3202040C2

Description

Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie

Gegenstand der Erfindung ist ein Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie fUr Kalt- und Warmwasser, das in einem Gehäuse zwei mit Durchlässen versehene relativ verdrehbar und verschiebbar aufeinander liegende Keramikscheiben aufweist, deren eine über einen Mitnehmer mit einem Betätigungshebel gekuppelt ist, der in einer drehbar im Gehäuse gelagerten Führungsbüchse schwenkbar gelagert ist, wobei ein Drehen des Hebels zwecks Temperaturregelung über die Führungsbüchse undden Mitnehmer die eine Keramikscheibe gegenüber der andern verdreht, während ein Verschwenken des Hebels zwecks Mengenregelung über den Mitnehmer die genannte eine Keramikscheibe gegenüber der andern linear verschiebt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass zur Temperaturregelung von nur Kalt- auf nur Warmwasser ein bestimmter Verdrehwinkel der Führungsbüchse von z.B. etwa 90° und zur Mengenregulierung von Null auf Maximalmenge ein Schwenkwinkel des Betätigungshebels von z.B. etwa 30° zur Verfügung steht. Heisswasser besitzt üblicherweise eine Temperatur von über 60°, was in vielen Anwendungsfällen im Sanitärbereich (z.B. Duschen, Lavabos etc.) eine unerwünscht hohe Maximaltemperatur darstellt. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, der durch Anschlag am Gehäuse den maximalen Drehwinkel und damit die Maximaltemperatur des auslaufenden Wassers bestimmenden Führungsbüchse ein in verschiedenen Drehstellungen an der letzteren fixierbares Anschlagelement zuzuordnen, mittels welchem der Drehwinkel der Führungsbüchse und damit die maximale Wassertemperatur am Auslauf begrenzt werden kann. Eine bekannte Lösung dieser Art besteht darin, einen mit einer Innenzahnung auf eine Aussenzahnung der FührungsbUchse aufsteckbaren Anschlagring vorzusehen, der mit einem festen Gehäuseanschlag zusammenwirkte Diese im Prinzip gute Lösung hat allerdings den Nachteil, dass der Zahneingriff an der drehenden Führungs-

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büchse auf einem relativ kleinen Durchmesser und nicht in der gleichen Ebene wie der Anschlag am Anschlagring liegt, so dass pro gezahntes Winkelsegment nicht nur entsprechend venige Zähne fallen, sondern auch Kippmomente zwischen den Anschlägen und der den Anschlagring an der Führungsbüchse fixierenden Zahnung auftreten, was bei unsachgemässer Bedienung leicht zu einem Lösen des Anschlussringes aus seiner Verankerung an der Führungsbüchse führen kann. Dies kann insbesondere bei übermässigen Betätigungsdrücken zu einer Beschädigung der Zahnung führen, da die Zahnhöhe zur Vermeidung allzu grosser Schwächung der dem Hebel als Lager dienenden Führungsbüchse nicht beliebig vergrössert werden kann.

Ferner hat sich gezeigt, dass bei Ventilen der genannten Art die inneren Fliesswiderstände derart gering gehalten werden können, dass in vielen Anwendungsfällen der maximal mögliche Wasserausfluss unerwünscht gross ist. Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung eines Ventils der genannten Art, das eine auch im Sinne des Energiesparens nützliche individuelle Beschränkung der maximalen Wassermenge ermöglicht, ohne dass dadurch die Durchfluss- und Lärmcharakteristiken des Ventils beeinträchtigt werden.

tu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe Mischventil dadurch gekennzeichnet, dass an einem äusseren Halsstück der Führungsbüchse eine Anschlagbüchse drehverstellbar fixiert ist, deren Innenwand einen radial vorspringenden Abschnitt aufweist, der in unterschiedlichen Drehstellungen der Anschlagbüchse relativ zum Halsstück die Schwenklage des im Oeffnungssinn verschwenkten Betätigungshebels unterschiedlich begrenzt.

Die Innenwand der Anschlagbüchse ist zweckmässig so geformt, dass eine erste Wandpartie dem Betätigungshebel in jeder Stellung des Ringstücks innerhalb eines Drehverstellbereichs von z.B. 90° stets die gleiche, der Schliesslage des Ventils entsprechende Schwenklage erlaubt, während eine dieser ersten Wandpartie diametral gegenüberliegende zweite Wandpartie in

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den verschiedenen Drehstellungen der Anschlagbüchse innerhalb des genannten Verstellbereichs unterschiedliche, verschiedenen Offenlagen (z.B. von vollständig bis halb offen) des Ventils entsprechende Schwenklagen des Betätigungshebels gestattet·

Zum Umstecken der AnschlagbUchse ist diese zweckmässig mit einer Aussenzahnung versehen, die in eine Innenzahnung des Halsstücks der FUhrungsbüchse eingreift· Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Anordnung so zu treffen, dass der größtmögliche Schwenkwinkel des Betätigungshebels (zwischen Schliessstellung und maximaler Offenstellung des Ventils) bezüglich der Ventilachse symmetrisch ist, wobei die durch entsprechendes Umstecken der Anschlagbüchse maximale Reduktion der Ausflussmenge vorteilhaft etwa der halben oder noch kleineren Ausflussmenge bei maximaler Offenstellung des Ventils entspricht·

Xn der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt; dabei zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Auslaufarmatur mit eingesetzter Ventilpatrone,

Fig. 2 u. 3 je einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig· I durch die Ventilpatrone, die Offen- bzw. die Schliesslage des Ventils in Mischstellung zeigend,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 1,

Fig. 6 u. 8 Achsialschnitte durch die Halspartie der Ventilpatrone, je eine unterschiedliche Mengenbegrenzung durch die Anschlagbüchse zeigend, und

Fig. 7 u. 9 eine Draufsicht zu Fig. 6 und 8.

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Die in Fig. 1 gezeigte Armatur besitzt einen Armaturenkörper 1 mit (gestrichelt angedeuteten) Einlaufkanalen 2 für Kalt- und Warmwasser und einem in einen Auslassstutzen la mündenden Auslaufkanal 3. Die Kanäle 2, 3 enden im entsprechend durchbrochenen Boden eines zylindrischen Stutzens Ib des Armaturenkörpers 1. Mittels eines Stützringes 4 aus Kunststoff ist auf dem Stutzenboden eine Dichtung 5 fixiert, die mit den Kanalmündungen im Stutzenboden angepassten Durchlässen 5a, 5b versehen ist· Ein in eine Bodenausnehmung 6 eingreifender Nocken des der Aussenform der Dichtung 5 angepassten Stützringes 4 sichert den letzteren und damit die Dichtung 5 in ihrer bezüglich der Durchlässe 5a, 5b richtigen Lage· Ueber dieser Dichtung 5 liegt die in den Stutzen Ib eingesetzte Ventilpatrone· Diese Ventilpatrone besitzt ein, hier aus zwei miteinander verschwelesten Teilen zusammengesetztes zylindrisches Gehäuse 7. Das dank einem O-Ring 8 dicht im Stutzen Ib sitzende Gehäuse 7 besitzt einen inneren Bodenflansch 7a und im Bereich der Stirnseite des Stutzens Ib einen äusseren Haltenocken 7b, der in eine Randausnehmung des Stutzens ragt und so das Gehäuse 7 drehfest im Stutzen Ib hält. Im Gehäuse 7, und zwar auf dem Bodenflansch 7a (der auch aus einem Stück alt dem Stützring 4 bestehen könnte), liegt drehfest eine erste Keramikscheibe 9 mit Durchlässen 9a, 9b, die mit den entsprechenden Durchlässen 5a, 5b der Dichtung 5 fluchten. Auf dieser ersten Keramikscheibe 9 liegt eine zweite Keramikscheibe 10, die einen den beiden Einlassdurchlässen 9a der ersten Keramikscheibe 9 zugeordneten EinlassdurcELass 10a und einen dem Auslassdurchlass 9b der ersten Keramikscheibe zugeordneten Auslassdurchlass 10b aufweist· Anordnung und Ausbildung dieser zweiten Keramikscheibe 10 sind in an sich bekannter Weise so getroffen, dass sie zwecks Temperaturregulierung verdrehbar und zwecks Mengenregulierung linear verschiebbar ist, was in hier nicht näher zu beschreibender Weise ein entsprechendes In- und Ausserfluchtbringen der verschiedenen Durchlässe der beiden Keramikscheiben 9 und 10 zur Folge hat· Zur Erzeugung dieser Bewegungen der Keramikscheibe 10 sitzt auf dem Rand der Keramikscheibe 10 drehfest und durch einen O-Ring 11 abgedichtet ein schalenförmiger Mitnehmer 12 aus Kunststoff, dessen Innenraum

die Durchlässe 10a, 10b der Keramik Scheibe 10 übergreift und so als Umlenkkanal für vom einlasseitigen Durchlass 10a zum auslassseitigen Durchlass 10b strömendes Wasser dient· Xn eine Dekkenvertiefung 13 des Mitnehmers 12 greift das Kugelende eines Betätigungsbolzens 14a, der Teil eines Betätigungshebels 14 bildet. Dieser Betätigungshebel 14 ist mittels eines zum Stutzen Ib diametralachsigen Lagerbolzens 15 in einer koaxial im Gehäuse 7 drehbar gelagerten Führungsbüchse 16 schwenkbar gelagert. In der durch eine Dichtung 17 gegenüber dem Gehäuse 7 abgedichteten Führungsbüchse 16 ist der Betätigungshebel 14, der mittels einer Kugelpartie I4b mit Zentrum auf der Achse des Lagerbolzens 15 in ein Halsstück 16a der Büchse 16 eingreift, durch einen O-Ring 18 nach aussen abgedichtet. Das Gehäuse 7 ist im Axialbereich der Lagerstelle des Betätigungshebels 14 mit zwei inneren einander diametral gegenüberliegenden Segmentnocken 20 versehen, die im Zusammenwirken mit zwei äusseren, einander diametral gegenüberliegenden Segmentnocken 21 der Führungsbüchse 16 den maximal möglichen Drehwinkel dieser Führungsbüchse 16 innerhalb des Gehäuses 7 festlegen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die eine Endstellung der Führungsbüchse 16 durch Anschlagen der Anschlagfläche 21b der Nocken 21 an der Anschlagfläche 20b der Nocken 20 festgelegt, während die zweitgenannte Endstellung durch Anschlagen der Anschlagfläche 21a an der Anschlagfläche 20a festgelegt ist.Beim gezeichneten Beispiel beträgt der maximal mögliche Drehwinkel der Führungsbüchse 16 etwa 90°. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, entspricht die erstgenannte Endstellung der Führungsbüchse 16 einer bei al angedeuteten Drehstellung der beweglichen Scheibe 10, in welcher deren Einlassöffnung 10a ausschliesslich mit der einen, ζ.B, der Kaltwasser-Einlassöffnung 9a der unteren Keramikscheibe 9 fluchtet, während in der anderen Endstellung der Führungsbüchse 16 die Einlassöffnung 10a der beweglichen Keramikscheibe (Drehstellung a2) nur mit der anderen, z.B. der Heisswasser-Einlassöffnung 9a der feststehenden Keramikscheibe 9 in Flucht ist. Wie aus Fig. 1 und 5 ersichtlich, ist der axial ausserhalb der Nocken 20 liegende Gehäuseteil mit einem Innenzahnkranz 22 versehen, in welchem ein entsprechender Aussenzahnkranz 23 eines Anschlagringes 24 eingreift. Dieser Anschlagring

24 besitzt mit den Anschlagnocken 20 im Grundriss annähernd deckungsgleiche Nocken 23· Dank der Zahnkränze 22, 23 lässt sich der Anschlagring 24 der Zehnteilung entsprechend in verschiedenen Drehlagen relativ zum Gehäuse 7 in das letztere einsetzen, wobei die Anschlagfläche 25a der Nocken 25 die Fnnktion der Gehäuseanschlagflächen 20a übernimmt· In Fig. 5 z.B. ist der Anschlagring 24 um den Winkel Ji gegenüber jener Stellung verdreht, in welcher die Nocken 20 sich mit den Nocken 25 decken; der aus der Kaltwasser-Drehstellung mögliche Drehwinkel der Führungsbüchse 16 (und damit über den Mitnehmer 12 der beweglichen Keramikscheibe 10) zur Heisswasserstellung hin ist damit reduziert, was eine entsprechende Begrenzung der maximal möglichen Teaperatur des ausfliessenden Mischwassers bewirkt. Der Anschlagring 24 und damit die jeweils gewünschte Temperaturbegrenzung lässt sich jederzeit durch einfaches Umstecken des Anschlagrings verstellen· Da der Anschlagring 24 auf seinem ganzen relativ grossen Aussenumfang im Zahneingriff mit dem Gehäuse 7 steht, ist er ohne weiteres in der Lage, auch die bei unsanfter Bedienung des Betätigungshebels 14 an ihm auftretenden Drehkräfte aufzunehmen· Da die Nocken 25 innerhalb der achsialen Höhe des Zahneingriffs von Anschlagring und Gehäuse liegen, bewirkt ein Druck der Nocken 21 auf die Nocken 25 kein unerwünschtes Kippmoment zwischen Nocken 25 und Zahnung· Dazu kommt, dass ein Anpressen der Anschlagflächen 21a der Führungsbüchse 16 an die Anschlagflächen 25a des Anschlagrings 24 im Sinne eines Einpressens der Ringzahnung 23 in die Gehäusezahnung 22 und damit einem unerwünschten Lösen des Zahneingriffs entgegenwirkt. Zweckmässig ist das Gehäuse 7, ebenso wie der Rechteckquerschnitt aufweisende Anschlagring 24 stirnseitig mit einer Markierung versehen, die das Verstellen des Anschlagrings 24 erleichtert.

Ein die Lagerstelle des Betätigungshebels 14 überragendes Halsstück 16a der Führungsbüchse 16 ist mit einer Innenzahnung 26 versehen, in welche eine passende Aussenzahming 27 einer Anschlagbüchse 28 eingreift, durch welche hindurch der Betätigungshebel 14 nach aussen ragt. Die im Prinzip konische Innenwand der Büchse 28 legt mit ihrem Konuswinkel den maximal möglichen Schwenkwinkel des zwecks linearen Verschiebung der beweglichen

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Keramikscheibe 10 mittels des Bolzens 15 schwenkbar in der Führungsbüchse 16 gelagerten Betätigungshebels 14 fest. Die eine Anschlaglage des Hebels 14 an der die grösste Konizität aufweisenden Innenwandpartie der Anschlagbüchse 28 entspricht der maximalen Offenlage des Ventils, während die andere diametral gegenüberliegende Anschlaglage der Schliesslage des Ventils entspricht. Da in vielen Fällen (Lavabos etc.) die bei vollständig offenem Ventil maximal mögliche Wassermenge weder notwendig noch erwlinscht ist, ist die Anschlagbüchse 28 so ausgebildet, dass sie, je nach Drehstellung relativ zur Führungsbüchse 16 bzw. dem Lagerbolzen 15 des Betätigungshebels 14 nur ein reduziertes Verschwenken des Betätigungshebels 14 im Sinne des Oeffnens des Ventils zulässt. Zu diesem Zweck ist die Ionische Innenwand der Anschlagbüchse 28 in einem sich über einen Umfangswinkel von 90° erstreckenden ersten Abschnitt 28b durch Mantellinien kontinuierlich bis zur Achsparallelität zunehmender Steilheit gebildet. Zweckmässig ist wie gezeichnet, die Innenwand des anschliessenden Quadranten spiegelbildlich, d.h. mit Mantellinien entsprechend abnehmender Steilheit ausgebildet. Geht man davon aus, dass die Anschlagbüchse 28 derart in die Zahnung 26 des Drehteils 16 eingesetzt ist wie dies in Fig. 1 ersichtlich ist, d.h. dass die Abschnitte mit Mantellinien variierender Steilheit nicht im Schwenkweg des Betätigungshebels 14 liegen, dann steht diesem Hebel 14 der maximale Schwenkwinkel nicht nur zum Schliessen, sondern auch zum Oeffnen des Ventils zur Verfügung. Wird jedoch die Lagerbüchse 28 gegenüber dem Lagerbolzen 15 um einen Winkel von 90°verdreht eingesetzt, wie dies in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, so ist der mögliche Schwenkwinkel des Betätigungshebels 14 nach der Offenstellung des Ventils hin (beim gezeichneten Beispiel auf die Hälfte) reduziert; eine entsprechend geringere Reduktion des Schwenkwinkels des Betätigungshebels 14 und damit der möglichen Ausflussmenge ergibt sich bei einem entsprechend kleineren Verdrehwinkel der Anschlagbüchse 28 (Fig.8,9). Eine Markierung auf der Anschlagbüchse 28, wie sie bei 29 in Fig. 7 und 9 angedeutet ist, erleichtert deren Einstellung.

Da, wie Fig. 1 zeigt, das Gehäuse 7 mittels einer Ueberwurfmutter 30 im Armaturenkörper fixiert ist, genügt ein Abnehmen des oberen, den Stirnflansch 28b der Anschlagbüchse 28 übergreifenden Äbschlusedeckels 31, um sowohl die Anschlagbüchse zur Einstellung der gewünschten Mengenbegrenzung als auch nach Abnahme der mit ihrem Stirnflansch 28b den Anschlagring 25 übergreifenden Anschlagbüchse 28 den Anschlagring 24 zur Einstellung der gewünschten Temperaturbegrenzung frei zugänglich zu machen.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die dem Betätigungshebel 14 als Anschlag dienende Innenwand der Anschlagbüchse 28 auch anders als gezeichnet ausgebildet sein kann. So kann anstelle einer Konusfläche mit in wenigstens einem Abschnitt variable Steigung aufweisenden Mantellinien auch nur eine innere Umfangsrippe vorgesehen sein, deren Radialabstand im fraglichen Wandabschnitt der gewünschten Mengenbegrenzung entsprechend verkleinert ist.

Claims

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Dipl.-Ing. W. Mauoher .·.;■;. - ξ

Dreikönigstraße 13 - - - - - ¹J ^j -,_

Freiburg _ _χ _ } Π θ2

Aktiengesellschaft Karrer, Weber & Cie CH-5726 Unterkulm

PATENTANSPRUECHE

Mischventil für sanitäre Einhebel-Mischbatterie für KaIt- und Warmwasser, das in einem Gehäuse (7) zwei mit Durchlässen versehene relativ verdrehbar und verschiebbar aufeinander liegende Keramikscheiben (9,10) aufweist, deren eine über einen Mitnehmer (12) mit einem Betätigungshebel (14) gekuppelt ist, der in einer drehbar im Gehäuse (7) gelagerten Führungsbüchse (16) schwenkbar gelagert ist, wobei ein Drehen des Hebels zwecks Temperaturregelung über die Führungsbüchse und den Mitnehmer die eine Keramikscheibe (10) gegenüber der andern (9) verdreht, während ein Verschwenken des Hebels zwecks Mengenregelung über den Mitnehmer die genannte eine Keramikscheibe (10) gegenüber der andern (9) linear verschiebt, dadurch gekennzeichnet, dass an einem äusseren Halsstück (16a) der Führungsbüchse (16) eine Anschlagbüchse (28) drehverstellbar fixiert ist, deren Innenwand einen radial vorspringenden Abschnitt (28a) aufweist, der in unterschiedlichen Drehstellungen der Anschlagbüchse relativ zum Halsstück die Schwenklage des im Oeffnungssinn verschwenkten Betätigungshebels (14) unterschiedlich begrenzt·

2· Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aussen an der Führungsbüchse (16) vorgesehene Anschlagnocken (21) mit einer axial inneren Partie mit an der Gehäuseinnenseite den maximal möglichen Drehwinkel bestimmenden Anschlagnocken (20) zusammenwirken, während achsiä. über den letzteren

15.1.1982/Vo A 3683

ein durch Zahneingriff mit dem Gehäuse (7) drehverstellbar fixierter Anschlagring (24) deckungsgleiche Anschlagnocken (25) aufweist, die bei drehverstellter Anordnung des Anschlagrings (24) und entsprechender umfangsversetzter Lage der Nocken (20, 24) zwecks Begrenzung des Drehwinkels der FührungsbUchse im Sinne einer Begrenzung der Mischwassertemperatur mit einer axial äusseren Partie der Anschlagnocken (21) der Führungsbüchse (16) zusammenwirken·

3. Mischventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (7), Anschlagring (24) und Führungsbüchse (16) Je einander diametral gegenüberliegende Anschlagnocken (20 bzw. 25 bzw. 21) aufweisen, wobei der durch die Gehäusenocken (20) bestimmte maximale Drehwinkel der FührungsbUchse (16) etwa 90° beträgt.

4· Mischventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechteckquerschnitt aufweisende Anschlagring (24) umsteckbar mit einem äusseren Zahnkranz (23) in einen Inneren Zahnkranz (24) des Gehäuses (7) eingreift, wobei die Nocken (25) des Anschlagrings (24) achsial innerhalb der achsialen Zahneingriffhöhe liegen.

5. Mischventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Betätigungshebel (14) als Anschlag dienende Innenwand der Anschlagbüchse (28) über mindestens den halben Umfang konstante Konizität, entsprechend der Schliesslage und der maximalen Offenlage des Ventils aufweist, während ein sich über etwa 90° Umfangswinkel entsprechender Innenwandabschnitt (28a) durch Mantellinien kontinuierlich zunehmender Steilheit gebildet ist, die bei entsprechender Drehstellung der Anschlagbüchse (28) den Schwenkwinkel des Betätigungshebels (14) im Oeffnungssinne und damit die Offenlage des Ventils auf einen kleineren Wert begrenzt.

6· Mischventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die steilste Hantellinie der genannten Wandpartie (28a) achsparallel verläuft, wobei die Steilheit der Mantellinien einer anschliessenden Wandpartie wieder kontinuierlich abnimmt.

7· Mischventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die achsial äussere Stirnseite der Anschlagbüchse (28) eine den jeweiligen Verdrehwinkel zur Schwenkachse des Betätigungshebels (14) anzeigende Markierung trägt·

8. Mischventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagbüchse (28) mit einem Aussenzahnkranz (27) umsteckbar in einen Innenzahnkranz (26) des Halsstücks (16a) der Führungsbüchse (16) eingreift.

9. Mischventil nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stirnflansch (28b) der Anschlagbüchse (28) den Anschlagring (24) übergreift und seinerseits durch einen Abschlussdeckel (31) in ihrer Axiallage fixiert ist, welcher Abschlussd-eckel (31)» durch dessen Mittelöffnung der Betätigungshebel (14) herausragt, abnehmbar auf eine Ueberwurfautter (30) aufgeschraubt ist, die ihrerseits unter achsialer Sicherung des Gehäuses (7) am Armaturenkörper (1) lösbar festgeschraubt ist.